Bahan medan haba arus perdana: Bahan komposit C/C

Komposit karbon-karbonadalah sejenis komposit gentian karbon, dengan gentian karbon sebagai bahan tetulang dan karbon termendap sebagai bahan matriks. Matriks daripadaKomposit C/C ialah karbon. Oleh kerana ia hampir keseluruhannya terdiri daripada unsur karbon, ia mempunyai rintangan suhu tinggi yang sangat baik dan mewarisi sifat mekanikal gentian karbon yang kuat. Ia telah diindustrikan dalam bidang pertahanan lebih awal.

Kawasan permohonan:

Bahan komposit C/Cterletak di tengah-tengah rantaian perindustrian, dan huluan termasuk serat karbon dan pembuatan prabentuk, dan bidang aplikasi hiliran agak luas.Bahan komposit C/Cdigunakan terutamanya sebagai bahan tahan haba, bahan geseran, dan bahan prestasi mekanikal yang tinggi. Ia digunakan dalam aeroangkasa (lapik tekak muncung roket, bahan perlindungan haba dan bahagian struktur terma enjin), bahan brek (rel berkelajuan tinggi, cakera brek pesawat), medan haba fotovoltaik (tong penebat, mangkuk pijar, tiub panduan dan komponen lain), badan biologi (tulang tiruan) dan bidang lain. Pada masa ini, domestikBahan komposit C/Csyarikat terutamanya menumpukan pada pautan tunggal bahan komposit dan melanjutkan ke arah prabentuk huluan.

Bahan komposit C/C mempunyai prestasi komprehensif yang sangat baik, dengan ketumpatan rendah, kekuatan spesifik tinggi, modulus spesifik tinggi, kekonduksian terma yang tinggi, pekali pengembangan haba yang rendah, keliatan patah yang baik, rintangan haus, rintangan ablasi, dsb. Khususnya, tidak seperti bahan lain, kekuatan bahan komposit C/C tidak akan berkurangan tetapi boleh meningkat dengan peningkatan suhu. Ia adalah bahan tahan haba yang sangat baik, dan oleh itu ia telah mula diindustrikan dalam pelapik tekak roket.

Bahan komposit C/C mewarisi sifat mekanikal yang sangat baik dan sifat pemprosesan gentian karbon, dan mempunyai rintangan haba dan rintangan kakisan grafit, dan telah menjadi pesaing kuat produk grafit. Terutamanya dalam bidang aplikasi dengan keperluan kekuatan tinggi - medan haba fotovoltaik, keberkesanan kos dan keselamatan bahan komposit C/C menjadi lebih dan lebih menonjol di bawah wafer silikon berskala besar, dan ia telah menjadi permintaan yang tegar. Sebaliknya, grafit telah menjadi tambahan kepada bahan komposit C/C kerana kapasiti pengeluaran yang terhad pada bahagian bekalan.

Aplikasi medan haba fotovoltaik:

Medan haba ialah keseluruhan sistem untuk mengekalkan pertumbuhan silikon monohablur atau pengeluaran jongkong silikon polihablur pada suhu tertentu. Ia memainkan peranan penting dalam ketulenan, keseragaman dan kualiti lain silikon monohabluran dan silikon polihabluran, dan tergolong dalam bahagian hadapan industri pembuatan silikon kristal. Medan haba boleh dibahagikan kepada sistem medan haba relau tarik kristal tunggal silikon monohablur dan sistem medan haba relau jongkong polihablur mengikut jenis produk. Memandangkan sel silikon monohablur mempunyai kecekapan penukaran yang lebih tinggi daripada sel silikon polihabluran, bahagian pasaran wafer silikon monohabluran terus meningkat, manakala bahagian pasaran wafer silikon polihabluran di negara saya telah berkurangan dari tahun ke tahun, daripada 32.5% pada 2019 kepada 9.3% pada tahun 2020. Oleh itu, pengeluar medan haba terutamanya menggunakan laluan teknologi medan haba bagi tarikan kristal tunggal relau.

Rajah 2: Medan terma dalam rantaian industri pembuatan silikon kristal

Medan haba terdiri daripada lebih daripada sedozen komponen, dan empat komponen teras ialah pijar, tiub panduan, silinder penebat, dan pemanas. Komponen yang berbeza mempunyai keperluan yang berbeza untuk sifat bahan. Rajah di bawah ialah gambarajah skema medan haba silikon kristal tunggal. Pisau, tiub panduan, dan silinder penebat adalah bahagian struktur sistem medan haba. Fungsi teras mereka adalah untuk menyokong keseluruhan medan terma suhu tinggi, dan mereka mempunyai keperluan yang tinggi untuk ketumpatan, kekuatan, dan kekonduksian terma. Pemanas adalah elemen pemanasan langsung dalam medan haba. Fungsinya adalah untuk membekalkan tenaga haba. Ia secara amnya adalah rintangan, jadi ia mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk kerintangan bahan.