Süsinik-süsinik komposiididon teatud tüüpi süsinikkiust komposiidid, mille tugevdusmaterjaliks on süsinikkiud ja maatriksmaterjaliks sadestatud süsinik. MaatriksC/C komposiit on süsinik. Kuna see koosneb peaaegu täielikult elementaarsest süsinikust, on sellel suurepärane kõrge temperatuuritaluvus ja see pärib süsinikkiu tugevad mehaanilised omadused. Seda on kaitsevaldkonnas industrialiseeritud varem.
Kasutusalad:
C/C komposiitmaterjalidasuvad tööstusahela keskel ja ülesvoolu hõlmab süsinikkiudude ja tooriku tootmist ning allavoolu kasutusvaldkonnad on suhteliselt laiad.C/C komposiitmaterjalidkasutatakse peamiselt kuumakindlate materjalide, hõõrdematerjalide ja kõrge mehaanilise jõudlusega materjalidena. Neid kasutatakse kosmosetööstuses (raketi düüside kõri vooderdised, termokaitsematerjalid ja mootori termilised konstruktsiooniosad), pidurimaterjalides (kiirraudtee, lennuki pidurikettad), fotogalvaanilistes soojusväljades (isolatsioonitünnid, tiiglid, juhttorud ja muud komponendid), bioloogilised kehad (kunstluud) ja muud väljad. Hetkel kodumaineC/C komposiitmaterjalidettevõtted keskenduvad peamiselt komposiitmaterjalide ühele lülile ja ulatuvad ülesvoolu tooriku suunas.
C/C komposiitmaterjalidel on suurepärane terviklik jõudlus, madala tiheduse, suure eritugevuse, kõrge erimooduli, kõrge soojusjuhtivuse, madala soojuspaisumise koefitsiendi, hea purunemiskindluse, kulumiskindluse, ablatsioonikindluse jne. Eelkõige erinevalt teistest materjalidest, C/C komposiitmaterjalide tugevus ei vähene, kuid võib temperatuuri tõustes suureneda. See on suurepärane kuumakindel materjal ja seetõttu on see esmakordselt tööstuslikult arendatud rakettide kõri vooderdistesse.
C/C komposiitmaterjal pärib süsinikkiu suurepärased mehaanilised omadused ja töötlemisomadused ning sellel on grafiidi kuumus- ja korrosioonikindlus ning sellest on saanud grafiittoodete tugev konkurent. Eriti kõrgete tugevusnõuetega rakendusvaldkonnas – fotogalvaaniline termiline väli, on C/C komposiitmaterjalide kuluefektiivsus ja ohutus suuremahuliste räniplaatide all üha enam esile tõusnud ning sellest on saanud jäik nõudlus. Vastupidi, grafiit on muutunud C/C komposiitmaterjalide täienduseks tarnepoole piiratud tootmisvõimsuse tõttu.
Fotogalvaanilise soojusvälja rakendus:
Soojusväli on kogu süsteem monokristallilise räni kasvu säilitamiseks või polükristallilise räni valuplokkide tootmiseks teatud temperatuuril. See mängib võtmerolli monokristallilise räni ja polükristallilise räni puhtuses, ühtluses ja muudes omadustes ning kuulub kristallilise räni tootmistööstuse esiotsa. Soojusvälja saab vastavalt tootetüübile jagada monokristallilise räni monokristall-tõmbeahju soojusvälja süsteemiks ja polükristallilise valuploki ahju soojusvälja süsteemiks. Kuna monokristalliliste räni elementide konversioonitõhusus on kõrgem kui polükristallilistel ränielementidel, kasvab monokristalliliste räniplaatide turuosa jätkuvalt, samas kui polükristalliliste räniplaatide turuosa minu riigis on aasta-aastalt vähenenud, 32,5%-lt 2019. aastal 9,3%-le. 2020. aastal. Seetõttu kasutavad soojusväljade tootjad peamiselt monokristallide soojusvälja tehnoloogiat ahjude tõmbamine.
Joonis 2: Termiline väli kristallilise räni töötleva tööstuse ahelas
Soojusväli koosneb enam kui tosinast komponendist ja neli põhikomponenti on tiigel, juhttoru, isolatsioonisilinder ja kütteseade. Erinevatel komponentidel on materjali omadustele erinevad nõuded. Allolev joonis on monokristallilise räni soojusvälja skemaatiline diagramm. Tiigel, juhttoru ja isolatsioonisilinder on soojusvälja süsteemi konstruktsiooniosad. Nende põhiülesanne on toetada kogu kõrge temperatuuriga soojusvälja ning neil on kõrged nõuded tihedusele, tugevusele ja soojusjuhtivusele. Kütteseade on otsene kütteelement soojusväljas. Selle ülesanne on pakkuda soojusenergiat. See on üldiselt takistuslik, seega on sellel materjali vastupidavusele kõrgemad nõuded.
Postitusaeg: juuli-01-2024