Obszary zastosowań materiałów kompozytowych węgiel/węgiel

Od czasu wynalezienia w latach 60kompozyty węgiel-węgiel C/Cspotkały się z dużym zainteresowaniem ze strony przemysłu wojskowego, lotniczego i nuklearnego. Na wczesnym etapie proces produkcyjnykompozyt węgiel-węgielbył skomplikowany, trudny technicznie, a proces przygotowawczy długi. Koszt przygotowania produktu od dłuższego czasu pozostaje wysoki, a jego zastosowanie ogranicza się do niektórych części o trudnych warunkach pracy, a także w przemyśle lotniczym i innych dziedzinach, których nie można zastąpić innymi materiałami. Obecnie badania nad kompozytami węgiel/węgiel skupiają się głównie na niskim koszcie przygotowania, przeciwutlenianiu oraz dywersyfikacji wydajności i struktury. Wśród nich przedmiotem badań jest technologia przygotowania wysokowydajnych i tanich kompozytów węgiel/węgiel. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej jest preferowaną metodą wytwarzania wysokowydajnych kompozytów węgiel/węgiel i jest szeroko stosowane w przemysłowej produkcjiProdukty kompozytowe C/C. Jednak proces techniczny zajmuje dużo czasu, więc koszt produkcji jest wysoki. Udoskonalanie procesu produkcji kompozytów węgiel/węgiel i opracowywanie tanich, wydajnych, wielkogabarytowych i złożonych kompozytów węgiel/węgiel są kluczem do promowania przemysłowego zastosowania tego materiału i stanowią główny trend rozwojowy węgla /kompozyty węglowe.

W porównaniu z tradycyjnymi produktami grafitowymi,materiały kompozytowe węgiel-węgielmają następujące wyjątkowe zalety:

1) Większa wytrzymałość, dłuższa żywotność produktu i zmniejszona liczba wymian komponentów, zwiększając w ten sposób wykorzystanie sprzętu i zmniejszając koszty konserwacji;

2) Niższa przewodność cieplna i lepsza izolacyjność cieplna, co sprzyja oszczędności energii i poprawie wydajności;

3) Może być cieńszy, dzięki czemu istniejący sprzęt będzie mógł być wykorzystany do wytwarzania produktów monokrystalicznych o większych średnicach, oszczędzając koszty inwestycji w nowy sprzęt;

4) Wysokie bezpieczeństwo, niełatwe do złamania pod wpływem powtarzającego się szoku termicznego w wysokiej temperaturze;

5) Silna możliwość projektowania. Duże materiały grafitowe są trudne do kształtowania, podczas gdy zaawansowane materiały kompozytowe na bazie węgla mogą osiągnąć kształt zbliżony do netto i mają oczywiste zalety w zakresie wydajności w dziedzinie systemów pola termicznego w piecach monokrystalicznych o dużej średnicy.

Obecnie wymiana specjalnaprodukty grafitowejak na przykładgrafit izostatycznyprzez zaawansowane materiały kompozytowe na bazie węgla jest następująca:

Doskonała odporność na wysokie temperatury i odporność na zużycie materiałów kompozytowych węgiel-węgiel sprawiają, że są one szeroko stosowane w lotnictwie, przemyśle lotniczym, energetyce, samochodach, maszynach i innych dziedzinach.

Konkretne zastosowania są następujące:

1. Dziedzina lotnictwa:Materiały kompozytowe węgiel-węgiel można stosować do produkcji części wysokotemperaturowych, takich jak dysze strumieniowe silnika, ściany komory spalania, łopatki prowadzące itp.

2. Dziedzina lotnicza:Materiały kompozytowe węgiel-węgiel można wykorzystać do produkcji materiałów do ochrony termicznej statków kosmicznych, materiałów konstrukcyjnych statków kosmicznych itp.

3. Pole energetyczne:Materiały kompozytowe węgiel-węgiel można stosować do produkcji elementów reaktorów jądrowych, sprzętu petrochemicznego itp.

4. Pole samochodowe:Materiały kompozytowe węgiel-węgiel można stosować do produkcji układów hamulcowych, sprzęgieł, materiałów ciernych itp.

5. Pole mechaniczne:Materiały kompozytowe węgiel-węgiel można stosować do produkcji łożysk, uszczelek, części mechanicznych itp.