زمینه های کاربرد مواد کامپوزیت کربن/کربن

از زمان اختراع خود در دهه 1960،کامپوزیت های کربن-کربن C/Cمورد توجه بسیاری از صنایع نظامی، هوافضا و انرژی هسته ای قرار گرفته است. در مراحل اولیه، فرآیند تولیدکامپوزیت کربن-کربنپیچیده، از نظر فنی دشوار بود، و فرآیند آماده سازی طولانی بود. هزینه آماده سازی محصول برای مدت طولانی بالا باقی مانده است و استفاده از آن به برخی از قطعات با شرایط سخت کاری محدود شده است و همچنین در زمینه هوافضا و سایر زمینه ها که قابل جایگزینی با مواد دیگر نیستند. در حال حاضر، تمرکز تحقیقات کامپوزیت کربن/کربن عمدتا بر روی آماده سازی کم هزینه، ضد اکسیداسیون و تنوع عملکرد و ساختار است. در میان آنها، فناوری آماده سازی کامپوزیت های کربن/کربن با کارایی بالا و کم هزینه، تمرکز تحقیقات است. رسوب بخار شیمیایی روش ترجیحی برای تهیه کامپوزیت های کربن/کربن با کارایی بالا است و به طور گسترده در تولید صنعتی استفاده می شود.محصولات کامپوزیت C/C. با این حال، فرآیند فنی زمان زیادی می برد، بنابراین هزینه تولید بالا است. بهبود فرآیند تولید کامپوزیت‌های کربن/کربن و توسعه کامپوزیت‌های کربن/کربن کم‌هزینه، با کارایی بالا، اندازه بزرگ و ساختار پیچیده، کلید ارتقای کاربرد صنعتی این ماده و روند اصلی توسعه کربن است. / کامپوزیت های کربنی

در مقایسه با محصولات سنتی گرافیت،مواد کامپوزیت کربن-کربندارای مزایای برجسته زیر است:

1) استحکام بیشتر، عمر طولانی تر محصول و کاهش تعداد تعویض قطعات، در نتیجه افزایش استفاده از تجهیزات و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری.

2) هدایت حرارتی کمتر و عملکرد عایق حرارتی بهتر، که منجر به صرفه جویی در انرژی و بهبود بهره وری می شود.

3) می توان آن را نازک تر کرد، به طوری که می توان از تجهیزات موجود برای تولید محصولات تک کریستال با قطر بیشتر استفاده کرد و در هزینه سرمایه گذاری در تجهیزات جدید صرفه جویی کرد.

4) ایمنی بالا، شکستن آن تحت شوک حرارتی مکرر درجه حرارت بالا آسان نیست.

5) طراحی قوی. شکل دادن به مواد گرافیتی بزرگ دشوار است، در حالی که مواد کامپوزیتی مبتنی بر کربن پیشرفته می‌توانند به شکل‌دهی نزدیک به شبکه دست یابند و مزایای عملکردی آشکاری در زمینه سیستم‌های میدان حرارتی کوره‌های تک کریستالی با قطر بزرگ داشته باشند.

در حال حاضر، جایگزینی ویژهمحصولات گرافیتمانندگرافیت ایزواستاتیکتوسط مواد کامپوزیتی پیشرفته مبتنی بر کربن به شرح زیر است:

مقاومت عالی در دمای بالا و مقاومت در برابر سایش مواد کامپوزیت کربن-کربن باعث شده است که آنها به طور گسترده در هوانوردی، هوا فضا، انرژی، خودرو، ماشین آلات و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار گیرند.

کاربردهای خاص به شرح زیر است:

1. رشته هوانوردی:از مواد کامپوزیت کربن-کربن می توان برای ساخت قطعات با دمای بالا مانند نازل های جت موتور، دیواره های محفظه احتراق، تیغه های راهنما و غیره استفاده کرد.

2. میدان هوافضا:مواد کامپوزیت کربن-کربن را می توان برای ساخت مواد حفاظت حرارتی فضاپیما، مواد ساختاری فضاپیما و غیره استفاده کرد.

3. زمینه انرژی:مواد کامپوزیت کربن-کربن را می توان برای ساخت اجزای راکتور هسته ای، تجهیزات پتروشیمی و غیره استفاده کرد.

4. زمینه خودرو:مواد کامپوزیت کربن-کربن را می توان برای ساخت سیستم های ترمز، کلاچ، مواد اصطکاکی و غیره استفاده کرد.

5. رشته مکانیکی:مواد کامپوزیت کربن-کربن را می توان برای ساخت بلبرینگ، مهر و موم، قطعات مکانیکی و غیره استفاده کرد.