ძირითადი თერმული ველის მასალები: C/C კომპოზიტური მასალები

ნახშირბად-ნახშირბადის კომპოზიტებიარის ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების ტიპი, ნახშირბადის ბოჭკოვანი, როგორც გამაგრების მასალა და დეპონირებული ნახშირბადი, როგორც მატრიცის მასალა. მატრიცაC/C კომპოზიტები არის ნახშირბადი. ვინაიდან იგი თითქმის მთლიანად შედგება ელემენტარული ნახშირბადისგან, მას აქვს შესანიშნავი მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა და მემკვიდრეობით იღებს ნახშირბადის ბოჭკოს ძლიერ მექანიკურ თვისებებს. ის ადრე იყო ინდუსტრიული თავდაცვის სფეროში.

განაცხადის სფეროები:
C/C კომპოზიტური მასალებიგანლაგებულია სამრეწველო ჯაჭვის შუაში, ხოლო ზემოთ ნახშირბადის ბოჭკოვანი და პრეფორმირების წარმოება, ხოლო ქვედა დინების გამოყენების სფეროები შედარებით ფართოა.C/C კომპოზიტური მასალებიძირითადად გამოიყენება როგორც სითბოს მდგრადი მასალები, ხახუნის მასალები და მაღალი მექანიკური მუშაობის მასალები. ისინი გამოიყენება აერონავტიკაში (რაკეტის საქშენების ყელის გარსაცმები, თერმოდაცვითი მასალები და ძრავის თერმული სტრუქტურული ნაწილები), სამუხრუჭე მასალები (მაღალსიჩქარიანი რელსები, თვითმფრინავის სამუხრუჭე დისკები), ფოტოელექტრული თერმული ველები (საიზოლაციო ლულები, ჭურჭელი, სახელმძღვანელო მილები და სხვა კომპონენტები). ბიოლოგიური სხეულები (ხელოვნური ძვლები) და სხვა დარგები. ამჟამად შიდაC/C კომპოზიტური მასალებიკომპანიები ძირითადად ფოკუსირებულია კომპოზიციური მასალების ერთიან რგოლზე და ვრცელდება ზემო დინების პრეფორმირების მიმართულებით.

C/C კომპოზიტურ მასალებს აქვთ შესანიშნავი ყოვლისმომცველი შესრულება, დაბალი სიმკვრივით, მაღალი სპეციფიკური სიძლიერით, მაღალი სპეციფიკური მოდულით, მაღალი თბოგამტარობით, დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტით, კარგი მოტეხილობით, აცვიათ წინააღმდეგობით, აბლაციის წინააღმდეგობით და ა.შ. კერძოდ, სხვა მასალებისგან განსხვავებით, C/C კომპოზიტური მასალების სიმტკიცე არ შემცირდება, მაგრამ შეიძლება გაიზარდოს ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ეს არის შესანიშნავი სითბოს მდგრადი მასალა და, შესაბამისად, იგი პირველად იქნა ინდუსტრიული სარაკეტო ყელის ლაინერებში.

C/C კომპოზიტური მასალა მემკვიდრეობით იღებს ნახშირბადის ბოჭკოს შესანიშნავ მექანიკურ თვისებებს და დამუშავების თვისებებს, აქვს გრაფიტის სითბოს წინააღმდეგობა და კოროზიის წინააღმდეგობა და გახდა გრაფიტის პროდუქტების ძლიერი კონკურენტი. განსაკუთრებით აპლიკაციის სფეროში მაღალი სიმტკიცის მოთხოვნებით - ფოტოელექტრული თერმული ველი, C/C კომპოზიტური მასალების ხარჯების ეფექტურობა და უსაფრთხოება სულ უფრო და უფრო თვალსაჩინო ხდება ფართომასშტაბიანი სილიკონის ვაფლის პირობებში და ის გახდა მკაცრი მოთხოვნა. პირიქით, გრაფიტი გახდა C/C კომპოზიტური მასალების დანამატი მიწოდების მხრიდან შეზღუდული წარმოების სიმძლავრის გამო.

ფოტოელექტრული თერმული ველის გამოყენება:
თერმული ველი არის მთლიანი სისტემა მონოკრისტალური სილიციუმის ზრდის შესანარჩუნებლად ან პოლიკრისტალური სილიციუმის ინგოტების წარმოებისთვის გარკვეულ ტემპერატურაზე. ის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მონოკრისტალური სილიციუმის და პოლიკრისტალური სილიციუმის სისუფთავეში, ერთგვაროვნებაში და სხვა თვისებებში და ეკუთვნის კრისტალური სილიკონის წარმოების ინდუსტრიის წინა ბოლოს. თერმული ველი შეიძლება დაიყოს მონოკრისტალური სილიკონის ერთკრისტალური გამწევი ღუმელის თერმული ველის სისტემად და პოლიკრისტალური ღუმელის თერმული ველის სისტემად პროდუქტის ტიპის მიხედვით. მას შემდეგ, რაც მონოკრისტალური სილიკონის უჯრედებს უფრო მაღალი კონვერტაციის ეფექტურობა აქვთ, ვიდრე პოლიკრისტალური სილიკონის უჯრედები, მონოკრისტალური სილიკონის ვაფლების ბაზრის წილი აგრძელებს ზრდას, ხოლო პოლიკრისტალური სილიკონის ვაფლების ბაზრის წილი ჩემს ქვეყანაში წლიდან წლამდე მცირდება, 2019 წელს 32.5%-დან 93%-მდე. 2020 წელს. ამიტომ, თერმული ველის მწარმოებლები ძირითადად იყენებენ თერმული ველის ტექნოლოგიის მარშრუტს ერთკრისტალური გამწევი ღუმელებით.

სურათი 2: თერმული ველი კრისტალური სილიკონის წარმოების ინდუსტრიის ჯაჭვში

თერმული ველი შედგება ათზე მეტი კომპონენტისგან და ოთხი ძირითადი კომპონენტია ჭურჭელი, სახელმძღვანელო მილი, საიზოლაციო ცილინდრი და გამათბობელი. სხვადასხვა კომპონენტს აქვს განსხვავებული მოთხოვნები მასალის თვისებებზე. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა არის ერთკრისტალური სილიკონის თერმული ველის სქემატური დიაგრამა. ჭურჭელი, სახელმძღვანელო მილი და საიზოლაციო ცილინდრი არის თერმული ველის სისტემის სტრუქტურული ნაწილები. მათი ძირითადი ფუნქციაა მთელი მაღალი ტემპერატურის თერმული ველის მხარდაჭერა და მათ აქვთ მაღალი მოთხოვნები სიმკვრივის, სიძლიერისა და თბოგამტარობის მიმართ. გამათბობელი არის პირდაპირი გამაცხელებელი ელემენტი თერმული ველში. მისი ფუნქციაა თერმული ენერგიის მიწოდება. ის ზოგადად რეზისტენტულია, ამიტომ მას უფრო მაღალი მოთხოვნები აქვს მასალის წინააღმდეგობის მიმართ.