Materjali tal-qasam termali mainstream: materjali komposti C/C

Komposti tal-karbonju-karbonjuhuma tip ta 'komposti tal-fibra tal-karbonju, b'fibra tal-karbonju bħala l-materjal ta' rinfurzar u karbonju depożitat bħala l-materjal tal-matriċi. Il-matriċi ta'C/C komposti huwa karbonju. Peress li huwa kważi kompletament magħmul minn karbonju elementali, għandu reżistenza eċċellenti għat-temperatura għolja u jiret il-proprjetajiet mekkaniċi qawwija tal-fibra tal-karbonju. Ġie industrijalizzat fil-qasam tad-difiża qabel.

Oqsma ta' applikazzjoni:
C/C materjali kompostijinsabu fin-nofs tal-katina industrijali, u l-upstream jinkludi fibra tal-karbonju u manifattura tal-preforma, u l-oqsma ta 'applikazzjoni downstream huma relattivament wiesgħa.C/C materjali kompostijintużaw prinċipalment bħala materjali reżistenti għas-sħana, materjali ta 'frizzjoni, u materjali ta' prestazzjoni mekkanika għolja. Jintużaw fl-ajruspazju (kisi tal-gerżuma taż-żennuna tar-rokits, materjali ta 'protezzjoni termali u partijiet strutturali termali tal-magna), materjali tal-brejkijiet (ferroviji ta' veloċità għolja, diski tal-brejkijiet tal-ajruplani), kampijiet termali fotovoltajċi (btieti ta 'insulazzjoni, griġjoli, tubi ta' gwida u komponenti oħra), korpi bijoloġiċi (għadam artifiċjali) u oqsma oħra. Fil-preżent, domestikuC/C materjali kompostikumpaniji jiffokaw prinċipalment fuq il-link uniku ta 'materjali komposti u jestendu għad-direzzjoni tal-preforma upstream.

Materjali komposti C/C għandhom prestazzjoni komprensiva eċċellenti, b'densità baxxa, saħħa speċifika għolja, modulu speċifiku għoli, konduttività termali għolja, koeffiċjent ta 'espansjoni termika baxxa, toughness tajba tal-ksur, reżistenza għall-ilbies, reżistenza għall-ablazzjoni, eċċ B'mod partikolari, b'differenza materjali oħra, is-saħħa tal-materjali komposti C/C mhux se tonqos iżda tista 'tiżdied maż-żieda tat-temperatura. Huwa materjal eċċellenti reżistenti għas-sħana, u għalhekk ġie industrijalizzat għall-ewwel darba f'rokits tal-gerżuma.

Materjal kompost C/C jiret il-proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti u l-proprjetajiet tal-ipproċessar tal-fibra tal-karbonju, u għandu r-reżistenza tas-sħana u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-grafita, u sar kompetitur qawwi tal-prodotti tal-grafita. Speċjalment fil-qasam tal-applikazzjoni b'rekwiżiti ta 'saħħa għolja - qasam termali fotovoltajku, il-kost-effettività u s-sigurtà tal-materjali komposti C/C qed isiru aktar u aktar prominenti taħt il-wejfers tas-silikon fuq skala kbira, u saret domanda riġida. Għall-kuntrarju, il-grafita saret suppliment għal materjali komposti C/C minħabba kapaċità ta 'produzzjoni limitata min-naħa tal-provvista.

Applikazzjoni tal-kamp termali fotovoltajku:
Il-qasam termali huwa s-sistema kollha għaż-żamma tat-tkabbir tas-silikon monokristallin jew il-produzzjoni ta 'ingotti tas-silikon polikristallin f'ċerta temperatura. Għandu rwol ewlieni fil-purità, l-uniformità u kwalitajiet oħra ta 'silikon monokristallin u silikon polikristallin, u jappartjeni għat-tarf ta' quddiem tal-industrija tal-manifattura tas-silikon kristallin. Il-qasam termali jista 'jinqasam fis-sistema tal-kamp termali tal-forn tal-ġbid tal-kristall wieħed tas-silikon monokristallin u s-sistema tal-kamp termali tal-forn tal-ingott polikristallin skont it-tip ta' prodott. Peress li ċ-ċelluli tas-silikon monokristallin għandhom effiċjenza ta 'konverżjoni ogħla minn ċelluli tas-silikon polikristallin, is-sehem tas-suq tal-wejfers tas-silikon monokristallin ikompli jiżdied, filwaqt li s-sehem tas-suq tal-wejfers tas-silikon polikristallin f'pajjiżi kien qed jonqos sena b'sena, minn 32.5% fl-2019 għal 9.3% fl-2020. Għalhekk, il-manifatturi tal-qasam termali jużaw prinċipalment ir-rotta tat-teknoloġija tal-kamp termali ta 'wieħed fran tal-ġbid tal-kristall.

Figura 2: Qasam termali fil-katina tal-industrija tal-manifattura tas-silikon kristallin

Il-qasam termali huwa magħmul minn aktar minn tużżana komponenti, u l-erba 'komponenti ewlenin huma l-griġjol, it-tubu tal-gwida, iċ-ċilindru tal-insulazzjoni u l-heater. Komponenti differenti għandhom rekwiżiti differenti għall-proprjetajiet tal-materjal. Il-figura hawn taħt hija dijagramma skematika tal-kamp termali tas-silikon kristall wieħed. Il-griġjol, it-tubu tal-gwida, u ċ-ċilindru tal-insulazzjoni huma l-partijiet strutturali tas-sistema tal-kamp termali. Il-funzjoni ewlenija tagħhom hija li jappoġġaw il-kamp termali kollu ta 'temperatura għolja, u għandhom rekwiżiti għoljin għad-densità, is-saħħa u l-konduttività termali. Il-heater huwa element ta 'tisħin dirett fil-qasam termali. Il-funzjoni tiegħu hija li tipprovdi enerġija termali. Huwa ġeneralment reżistenti, għalhekk għandu rekwiżiti ogħla għar-reżistività materjali.