Główne materiały pola termicznego: materiały kompozytowe C/C

Kompozyty węgiel-węgielto rodzaj kompozytów z włókna węglowego, z włóknem węglowym jako materiałem wzmacniającym i osadzonym węglem jako materiałem matrycy. MatrycaKompozyty C/C są wykonane z węgla. Ponieważ prawie w całości składa się z węgla pierwiastkowego, ma doskonałą odporność na wysokie temperatury i dziedziczy silne właściwości mechaniczne włókna węglowego. Został on już wcześniej uprzemysłowiony w dziedzinie obronności.

Obszary zastosowań:

Materiały kompozytowe C/Cznajdują się w środku łańcucha przemysłowego, a segment wyższego szczebla obejmuje produkcję włókien węglowych i preform, a obszary zastosowań na dalszym etapie są stosunkowo szerokie.Materiały kompozytowe C/Cstosowane są głównie jako materiały żaroodporne, materiały cierne i materiały o wysokich parametrach mechanicznych. Znajdują zastosowanie w przemyśle lotniczym (okładziny gardzieli dysz rakietowych, materiały do ​​ochrony termicznej i termiczne elementy konstrukcyjne silników), materiałach hamulcowych (kolej dużych prędkości, tarcze hamulcowe samolotów), fotowoltaicznych polach cieplnych (bębny izolacyjne, tygle, rury prowadzące i inne elementy), ciała biologiczne (sztuczne kości) i inne dziedziny. Obecnie domoweMateriały kompozytowe C/Cfirmy skupiają się głównie na pojedynczym ogniwie materiałów kompozytowych i rozciągają się na poprzedzający etap produkcji preform.

Materiały kompozytowe C/C charakteryzują się doskonałą wszechstronnością, niską gęstością, wysoką wytrzymałością właściwą, wysokim modułem właściwym, wysoką przewodnością cieplną, niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, dobrą odpornością na pękanie, odpornością na zużycie, odpornością na ablację itp. W szczególności, w przeciwieństwie do innych materiałów, wytrzymałość materiałów kompozytowych C/C nie zmniejszy się, ale może wzrosnąć wraz ze wzrostem temperatury. Jest to doskonały materiał żaroodporny i dlatego po raz pierwszy został zastosowany na skalę przemysłową w produkcji wykładzin gardzieli rakietowej.

Materiał kompozytowy C/C dziedziczy doskonałe właściwości mechaniczne i właściwości przetwórcze włókna węglowego, ma odporność na ciepło i korozję grafitu i stał się silnym konkurentem produktów grafitowych. Zwłaszcza w obszarze zastosowań o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych – fotowoltaicznym polu termicznym, opłacalność i bezpieczeństwo materiałów kompozytowych C/C stają się coraz bardziej widoczne w przypadku wielkoskalowych płytek krzemowych i stało się to sztywnym żądaniem. Wręcz przeciwnie, grafit stał się uzupełnieniem materiałów kompozytowych C/C ze względu na ograniczone możliwości produkcyjne po stronie podaży.

Zastosowanie fotowoltaicznego pola cieplnego:

Pole termiczne to cały system utrzymujący wzrost krzemu monokrystalicznego lub produkcję wlewków krzemu polikrystalicznego w określonej temperaturze. Odgrywa kluczową rolę w czystości, jednorodności i innych właściwościach krzemu monokrystalicznego i krzemu polikrystalicznego i należy do czołówki przemysłu wytwórczego krzemu krystalicznego. Pole termiczne można podzielić na system pola termicznego pieca ciągnącego monokrystaliczny krzem monokrystaliczny i system pola termicznego pieca wlewkowego polikrystalicznego, w zależności od rodzaju produktu. Ponieważ ogniwa z krzemu monokrystalicznego mają wyższą wydajność konwersji niż ogniwa z krzemu polikrystalicznego, udział w rynku płytek z krzemu monokrystalicznego stale rośnie, podczas gdy udział w rynku płytek z krzemu polikrystalicznego w moim kraju maleje z roku na rok, z 32,5% w 2019 r. do 9,3% w 2020 r. Dlatego producenci pól cieplnych wykorzystują głównie technologię pola termicznego w postaci pieców ciągnących monokrystaliczne.

Rysunek 2: Pole termiczne w łańcuchu przemysłowym produkującym krzem krystaliczny

Pole termiczne składa się z kilkunastu elementów, a cztery podstawowe elementy to tygiel, rura prowadząca, cylinder izolacyjny i grzejnik. Różne komponenty mają różne wymagania dotyczące właściwości materiału. Poniższy rysunek przedstawia schematyczny diagram pola termicznego monokrystalicznego krzemu. Tygiel, rura prowadząca i cylinder izolacyjny są elementami konstrukcyjnymi układu pola cieplnego. Ich podstawową funkcją jest wspieranie całego pola cieplnego o wysokiej temperaturze i mają wysokie wymagania dotyczące gęstości, wytrzymałości i przewodności cieplnej. Grzejnik jest elementem grzewczym działającym bezpośrednio w polu cieplnym. Jego funkcją jest dostarczanie energii cieplnej. Jest ogólnie rezystancyjny, dlatego ma wyższe wymagania dotyczące rezystywności materiału.