Composites carbone-carbonesont un type de composites en fibre de carbone, avec de la fibre de carbone comme matériau de renforcement et du carbone déposé comme matériau de matrice. La matrice deLes composites C/C sont en carbone. Comme il est presque entièrement composé de carbone élémentaire, il présente une excellente résistance aux températures élevées et hérite des fortes propriétés mécaniques de la fibre de carbone. Il a été industrialisé plus tôt dans le domaine de la défense.
Domaines d'application :
Matériaux composites C/Csont situés au milieu de la chaîne industrielle, et l'amont comprend la fabrication de fibres de carbone et de préformes, et les domaines d'application en aval sont relativement larges.Matériaux composites C/Csont principalement utilisés comme matériaux résistants à la chaleur, matériaux de friction et matériaux à hautes performances mécaniques. Ils sont utilisés dans l'aérospatiale (garnitures de tuyères de fusée, matériaux de protection thermique et pièces structurelles thermiques de moteurs), les matériaux de freinage (rails à grande vitesse, disques de frein d'avion), les champs thermiques photovoltaïques (barils d'isolation, creusets, tubes de guidage et autres composants), corps biologiques (os artificiels) et autres domaines. À l'heure actuelle, domestiqueMatériaux composites C/Cles entreprises se concentrent principalement sur le maillon unique des matériaux composites et s'étendent à la direction des préformes en amont.
Les matériaux composites C/C ont d'excellentes performances globales, avec une faible densité, une résistance spécifique élevée, un module spécifique élevé, une conductivité thermique élevée, un faible coefficient de dilatation thermique, une bonne ténacité à la rupture, une résistance à l'usure, une résistance à l'ablation, etc. En particulier, contrairement à d'autres matériaux, la résistance des matériaux composites C/C ne diminuera pas mais pourra augmenter avec l'augmentation de la température. C’est un excellent matériau résistant à la chaleur et c’est pourquoi il a été industrialisé pour la première fois dans les revêtements de gorge de fusée.
Le matériau composite C/C hérite des excellentes propriétés mécaniques et propriétés de traitement de la fibre de carbone, possède la résistance à la chaleur et à la corrosion du graphite, et est devenu un concurrent sérieux des produits en graphite. Surtout dans le domaine d'application avec des exigences de résistance élevées – le champ thermique photovoltaïque, la rentabilité et la sécurité des matériaux composites C/C deviennent de plus en plus importantes sous les plaquettes de silicium à grande échelle, et c'est devenu une demande rigide. Au contraire, le graphite est devenu un complément aux matériaux composites C/C en raison d’une capacité de production limitée du côté de l’offre.
Application du champ thermique photovoltaïque :
Le champ thermique est l'ensemble du système permettant de maintenir la croissance du silicium monocristallin ou la production de lingots de silicium polycristallin à une certaine température. Il joue un rôle clé dans la pureté, l'uniformité et d'autres qualités du silicium monocristallin et du silicium polycristallin, et appartient à l'avant-garde de l'industrie de fabrication du silicium cristallin. Le champ thermique peut être divisé en système de champ thermique du four de traction monocristallin de silicium monocristallin et système de champ thermique du four à lingots polycristallins selon le type de produit. Étant donné que les cellules de silicium monocristallin ont un rendement de conversion plus élevé que les cellules de silicium polycristallin, la part de marché des plaquettes de silicium monocristallin continue d'augmenter, tandis que la part de marché des plaquettes de silicium polycristallin en Chine a diminué d'année en année, de 32,5 % en 2019 à 9,3 %. en 2020. Par conséquent, les fabricants de champs thermiques utilisent principalement la voie technologique des champs thermiques des fours de tirage de monocristaux.
Figure 2 : Champ thermique dans la chaîne industrielle de fabrication du silicium cristallin
Le champ thermique est composé de plus d'une douzaine de composants, et les quatre composants principaux sont le creuset, le tube de guidage, le cylindre isolant et le réchauffeur. Différents composants ont des exigences différentes en matière de propriétés matérielles. La figure ci-dessous est un diagramme schématique du champ thermique du silicium monocristallin. Le creuset, le tube de guidage et le cylindre isolant sont les éléments structurels du système de champ thermique. Leur fonction principale est de prendre en charge l’ensemble du champ thermique à haute température et ils ont des exigences élevées en matière de densité, de résistance et de conductivité thermique. Le radiateur est un élément chauffant direct dans le domaine thermique. Sa fonction est de fournir de l'énergie thermique. Il est généralement résistif, il a donc des exigences plus élevées en matière de résistivité du matériau.
Heure de publication : 01 juillet 2024