תחומי יישום של חומרים מרוכבים פחמן/פחמן

מאז המצאתו בשנות ה-60, הפחמן-פחמן C/C מרוכביםזכו לתשומת לב רבה מתעשיות הצבא, התעופה והחלל והאנרגיה הגרעינית. בשלב מוקדם, תהליך הייצור שלפחמן-פחמן מרוכבהיה מורכב, קשה מבחינה טכנית, ותהליך ההכנה היה ארוך. עלות הכנת המוצר נותרה גבוהה במשך זמן רב, והשימוש בו הוגבל לחלקים מסוימים עם תנאי עבודה קשים, כמו גם תעופה וחלל ותחומים אחרים שאינם ניתנים להחלפה בחומרים אחרים. כיום, המוקד של מחקר מרוכבי פחמן/פחמן הוא בעיקר בהכנה בעלות נמוכה, אנטי חמצון וגיוון בביצועים ובמבנה. ביניהם, טכנולוגיית ההכנה של חומרי פחמן/פחמן בעלי ביצועים גבוהים ובעלות נמוכה היא מוקד המחקר. שקיעת אדים כימית היא השיטה המועדפת להכנת חומרי פחמן/פחמן בעלי ביצועים גבוהים ונמצאת בשימוש נרחב בייצור תעשייתי שלמוצרים מרוכבים C/C. עם זאת, התהליך הטכני לוקח זמן רב, ולכן עלות הייצור גבוהה. שיפור תהליך הייצור של פחמן/פחמן מרוכבים ופיתוח פחמן/פחמן מרוכבים בעלות נמוכה, בעלי ביצועים גבוהים, בגודל גדול ומבנה מורכב הם המפתח לקידום היישום התעשייתי של חומר זה והם מגמת הפיתוח העיקרית של פחמן. /חומרי פחמן מרוכבים.

בהשוואה למוצרי גרפיט מסורתיים,חומרים מרוכבים פחמן-פחמןיש את היתרונות הבולטים הבאים:

1) חוזק גבוה יותר, חיי מוצר ארוכים יותר ומספר מופחת של החלפות רכיבים, ובכך להגדיל את ניצול הציוד ולהפחית את עלויות התחזוקה;

2) מוליכות תרמית נמוכה יותר וביצועי בידוד תרמי טובים יותר, התורמים לחיסכון באנרגיה ושיפור היעילות;

3) ניתן להפוך אותו לדק יותר, כך שניתן להשתמש בציוד קיים לייצור מוצרי גביש בודדים בעלי קטרים ​​גדולים יותר, ולחסוך את עלות ההשקעה בציוד חדש;

4) בטיחות גבוהה, לא קל לפיצוח תחת הלם תרמי חוזר ונשנה בטמפרטורה גבוהה;

5) יכולת עיצוב חזקה. חומרי גרפיט גדולים קשים לעיצוב, בעוד שחומרים מרוכבים מתקדמים מבוססי פחמן יכולים להשיג עיצוב כמעט נטו ויש להם יתרונות ביצועים ברורים בתחום של מערכות שדה תרמיות של תנור גביש יחיד בקוטר גדול.

נכון לעכשיו, החלפת מיוחדמוצרי גרפיטכְּגוֹןגרפיט איזוסטטיעל ידי חומרים מרוכבים מתקדמים מבוססי פחמן הוא כדלקמן:

העמידות המצוינת בטמפרטורות גבוהות ועמידות הבלאי של חומרים מרוכבים פחמן-פחמן הופכים אותם לשימוש נרחב בתעופה, תעופה וחלל, אנרגיה, מכוניות, מכונות ותחומים אחרים.

היישומים הספציפיים הם כדלקמן:

1. שדה תעופה:ניתן להשתמש בחומרים מרוכבים פחמן-פחמן לייצור חלקים בטמפרטורה גבוהה, כגון חרירי סילון מנוע, קירות תאי בעירה, להבי מנחה וכו'.

2. תחום תעופה וחלל:ניתן להשתמש בחומרים מרוכבים מפחמן-פחמן לייצור חומרי הגנה תרמית לחללית, חומרים מבניים לחללית וכו'.

3. שדה אנרגיה:חומרים מרוכבים פחמן-פחמן יכולים לשמש לייצור רכיבי כור גרעיני, ציוד פטרוכימי וכו'.

4. תחום רכב:חומרים מרוכבים פחמן-פחמן יכולים לשמש לייצור מערכות בלימה, מצמדים, חומרי חיכוך וכו'.

5. תחום מכני:חומרים מרוכבים פחמן-פחמן יכולים לשמש לייצור מיסבים, אטמים, חלקים מכניים וכו'.