Eremu termikoko material nagusiak: C/C material konposatuak

Karbono-karbono konposatuakkarbono-zuntzezko konposite mota bat dira, karbono-zuntza errefortzu-material gisa eta metatutako karbonoa matrize-material gisa. -ren matrizeaC/C konposatuak karbonoa da. Ia osorik karbono elementalez osatuta dagoenez, tenperatura altuko erresistentzia bikaina du eta karbono-zuntzaren propietate mekaniko sendoak heredatzen ditu. Defentsa arloan industrializatu da lehenago.

Aplikazio-eremuak:

C/C material konposatuakindustria-katearen erdian kokatzen dira, eta goranzkoak karbono-zuntza eta preformaren fabrikazioa barne hartzen ditu, eta beheranzko aplikazio-eremuak nahiko zabalak dira.C/C material konposatuakbatez ere, beroarekiko erresistenteak diren materialak, marruskadura materialak eta errendimendu mekaniko handiko material gisa erabiltzen dira. Aeroespazialean erabiltzen dira (suziriaren toberaren eztarriaren estalkiak, babes termikorako materialak eta motorraren egiturazko pieza termikoak), balazta-materialak (abiadura handiko trena, hegazkinen balazta-diskoak), eremu termiko fotovoltaikoak (isolamendu-upelak, arragoa, gida-hodiak eta beste osagai batzuk), gorputz biologikoak (hezur artifizialak) eta beste alor batzuk. Gaur egun, etxekoakC/C material konposatuakenpresek batez ere material konposatuen lotura bakarrean zentratzen dira eta gorako preformaren noranzkoan hedatzen dira.

C/C material konposatuek errendimendu integral bikaina dute, dentsitate baxua, indar espezifiko handia, modulu espezifiko handia, eroankortasun termiko handia, hedapen termiko koefiziente baxua, haustura erresistentzia ona, higadura erresistentzia, ablazio erresistentzia, etab. Bereziki, beste material batzuk ez bezala, C/C material konposatuen erresistentzia ez da gutxituko baina tenperatura igotzean handitu egin daiteke. Beroarekiko erresistentea den material bikaina da, eta, hortaz, suziri-eztarriaren estalkietan industrializatu da lehen aldiz.

C/C material konposatuak karbono-zuntzaren propietate mekaniko bikainak eta prozesatzeko propietateak heredatzen ditu, eta grafitoaren beroarekiko eta korrosioarekiko erresistentzia du, eta grafitozko produktuen lehiakide sendoa bihurtu da. Batez ere, indar handiko eskakizunak dituzten aplikazio-eremuan - eremu termiko fotovoltaikoa, C/C material konposatuen kostu-eraginkortasuna eta segurtasuna gero eta nabarmenagoa da siliziozko obleen azpian, eta eskari zurruna bihurtu da. Aitzitik, grafitoa C/C material konposatuen osagarri bihurtu da, hornikuntza aldetik ekoizpen-ahalmen mugatua duelako.

Eremu termiko fotovoltaikoaren aplikazioa:

Eremu termikoa silizio monokristalinoaren hazkuntza edo silizio polikristalinoaren lingoteen ekoizpena tenperatura jakin batean mantentzeko sistema osoa da. Funtsezko papera betetzen du silizio monokristalinoaren eta silizio polikristalinoaren purutasunean, uniformetasunean eta beste ezaugarri batzuetan, eta silizio kristalinoaren fabrikazio-industriaren aurreko muturrean dago. Eremu termikoa silizio monokristalino kristal bakarreko tira-labearen eremu termikoko sisteman eta lingote polikristalinoko labearen eremu termikoko sisteman banatu daiteke produktu motaren arabera. Silizio monokristalinoko zelulek silizio polikristalinozko zelulek baino bihurtze-eraginkortasun handiagoa dutenez, silizio monokristalinoko obleen merkatu-kuota hazten jarraitzen du, nire herrialdeko silizio polikristalinoko obleen merkatu kuota urtez urte murrizten ari den bitartean, 2019an % 32,5etik % 9,3ra. 2020an. Hori dela eta, eremu termikoen fabrikatzaileek eremu termikoko teknologiaren ibilbidea erabiltzen dute batez ere kristalak tiratzeko labeak.

2. Irudia: Eremu termikoa silizio kristalinoa fabrikatzeko industria-katean

Eremu termikoa dozena bat osagai baino gehiagoz osatuta dago, eta oinarrizko lau osagaiak arragoa, gida-hodia, isolamendu-zilindroa eta berogailua dira. Osagai desberdinek baldintza desberdinak dituzte materialaren propietateetarako. Beheko irudia silizio kristal bakarreko eremu termikoaren diagrama eskematiko bat da. Arragoa, gida-hodia eta isolamendu-zilindroa eremu termikoko sistemaren egitura-zatiak dira. Beren oinarrizko funtzioa tenperatura altuko eremu termiko osoa onartzea da, eta dentsitate, indarra eta eroankortasun termiko eskakizun handiak dituzte. Berogailua eremu termikoko berogailu zuzena da. Bere funtzioa energia termikoa ematea da. Orokorrean erresistentzia da, beraz, erresistentzia materialaren baldintza handiagoak ditu.