Галузі застосування вуглецевих/вуглецевих композитних матеріалів

З моменту свого винаходу в 1960-х рокахвуглець-вуглецеві C/C композитиотримали велику увагу з боку військової, аерокосмічної та атомної промисловості. На ранній стадії процес виготовленнявуглець-вуглецевий композитбуло складним, технічно важким, а процес підготовки – тривалим. Вартість підготовки продукту залишалася високою протягом тривалого часу, і його використання було обмежено деякими частинами з важкими умовами роботи, а також аерокосмічною та іншими галузями, які не можуть бути замінені іншими матеріалами. На даний момент дослідження композиту вуглець/вуглець зосереджені в основному на недорогій підготовці, антиокисленні та диверсифікації характеристик і структури. Серед них технологія виготовлення високоефективних та недорогих вуглецевих/вуглецевих композитів є центром досліджень. Хімічне осадження з парової фази є кращим методом для отримання високоефективних вуглець/вуглецевих композитів і широко використовується в промисловому виробництвіC/C композитні вироби. Однак технічний процес займає багато часу, тому собівартість продукції висока. Удосконалення процесу виробництва вуглець/вуглецевих композитів і розробка недорогих, високоефективних, великих розмірів і складної структури вуглець/вуглецевих композитів є ключовими для сприяння промисловому застосуванню цього матеріалу та є основною тенденцією розвитку вуглецю /вуглецеві композити.

У порівнянні з традиційними виробами з графіту,вуглець-вуглецеві композитні матеріалимають такі видатні переваги:

1) Вища міцність, довший термін служби виробу та менша кількість замін компонентів, що сприяє збільшенню використання обладнання та зниженню витрат на технічне обслуговування;

2) Нижча теплопровідність і кращі теплоізоляційні характеристики, що сприяє енергозбереженню та підвищенню ефективності;

3) Його можна зробити тоншим, щоб існуюче обладнання можна було використовувати для виробництва монокристалічних виробів більшого діаметру, заощаджуючи витрати на інвестиції в нове обладнання;

4) Висока безпека, яку нелегко зламати під час повторного високотемпературного термічного удару;

5) Сильна конструкція. Великі графітові матеріали важко формувати, у той час як передові композитні матеріали на основі вуглецю можуть досягти майже сітчастої форми та мають очевидні переваги в роботі в області систем термічного поля великого діаметру для монокристалічних печей.

На даний час проводиться заміна спецвироби з графітутакі якізостатичний графітпередовими композитними матеріалами на основі вуглецю виглядає наступним чином:

Чудова стійкість до високих температур і зносостійкість вуглець-вуглецевих композитних матеріалів робить їх широко використовуваними в авіації, аерокосмічній промисловості, енергетиці, автомобілях, машинобудуванні та інших галузях.

Конкретні додатки такі:

1. Авіаційна сфера:Вуглець-вуглецеві композиційні матеріали можна використовувати для виготовлення високотемпературних деталей, таких як реактивні сопла двигуна, стінки камери згоряння, напрямні лопаті тощо.

2. Аерокосмічна сфера:Вуглецево-вуглецеві композиційні матеріали можуть бути використані для виготовлення теплозахисних матеріалів космічних апаратів, конструкційних матеріалів космічних апаратів тощо.

3. Енергетичне поле:Вуглецево-вуглецеві композиційні матеріали можуть бути використані для виготовлення компонентів ядерних реакторів, нафтохімічного обладнання тощо.

4. Автомобільна сфера:Вуглецево-вуглецеві композиційні матеріали можна використовувати для виготовлення гальмівних систем, зчеплень, фрикційних матеріалів тощо.

5. Механічне поле:Вуглецево-вуглецеві композитні матеріали можна використовувати для виготовлення підшипників, ущільнень, механічних деталей тощо.