Вуглець-вуглецеві композитиє різновидом композитів з вуглецевого волокна з вуглецевим волокном як армуючим матеріалом і нанесеним вуглецем як матеріалом матриці. Матриця зC/C композити є вуглецем. Оскільки він майже повністю складається з елементарного вуглецю, він має чудову стійкість до високих температур і успадковує сильні механічні властивості вуглецевого волокна. Він був індустріалізований у сфері оборони раніше.
Області застосування:
C/C композитні матеріалирозташовані в середині промислового ланцюга, а вище за течією включає виробництво вуглецевого волокна та преформ, а нижчі сфери застосування відносно широкі.C/C композитні матеріалив основному використовуються як термостійкі матеріали, фрикційні матеріали та матеріали з високими механічними характеристиками. Вони використовуються в аерокосмічній галузі (облицювання горловини сопла ракети, теплозахисні матеріали та теплові конструктивні деталі двигуна), гальмівні матеріали (високошвидкісна залізниця, гальмівні диски літаків), фотоелектричні теплові поля (ізоляційні бочки, тиглі, напрямні труби та інші компоненти), біологічні тіла (штучні кістки) та ін. Наразі вітчизняніC/C композитні матеріаликомпанії в основному зосереджуються на єдиній ланці композитних матеріалів і поширюються на напрямок преформ.
Композитні матеріали C/C мають чудові комплексні характеристики, з низькою щільністю, високою питомою міцністю, високим питомим модулем, високою теплопровідністю, низьким коефіцієнтом теплового розширення, хорошою міцністю на руйнування, зносостійкістю, стійкістю до абляції тощо. Зокрема, на відміну від інших матеріалів, міцність C/C композитних матеріалів не зменшиться, але може збільшитися з підвищенням температури. Це чудовий термостійкий матеріал, і тому він був вперше індустріалізований у вкладишах горловини ракет.
Композитний матеріал C/C успадковує чудові механічні властивості та властивості обробки вуглецевого волокна, має теплостійкість і стійкість до корозії графіту, і став сильним конкурентом графітових виробів. Особливо в області застосування з високими вимогами до міцності – фотоелектричне теплове поле, економічна ефективність і безпека C/C композитних матеріалів стають все більш помітними під великомасштабними кремнієвими пластинами, і це стало жорстким попитом. Навпаки, графіт став доповненням до композитних матеріалів C/C через обмежені виробничі потужності з боку пропозиції.
Застосування фотоелектричного теплового поля:
Теплове поле - це вся система підтримки росту монокристалічного кремнію або виробництва злитків полікристалічного кремнію при певній температурі. Він відіграє ключову роль у чистоті, однорідності та інших якостях монокристалічного кремнію та полікристалічного кремнію та належить до передової частини індустрії виробництва кристалічного кремнію. Теплове поле можна розділити на систему теплового поля печі для витягування монокристалів монокристалічного кремнію та систему теплового поля печі для полікристалічних зливків відповідно до типу продукту. Оскільки монокристалічні кремнієві елементи мають вищу ефективність перетворення, ніж полікристалічні кремнієві елементи, частка ринку монокристалічних кремнієвих пластин продовжує зростати, тоді як частка ринку полікристалічних кремнієвих пластин у моїй країні з кожним роком зменшується з 32,5% у 2019 році до 9,3% у 2020 році. Тому виробники теплового поля в основному використовують технологію теплового поля печі для витягування монокристалів.
Малюнок 2: Теплове поле в промисловому ланцюжку виробництва кристалічного кремнію
Теплове поле складається з більш ніж дюжини компонентів, і чотири основні компоненти: тигель, направляюча труба, ізоляційний циліндр і нагрівач. Різні компоненти мають різні вимоги до властивостей матеріалу. На малюнку нижче показана схема теплового поля монокристалічного кремнію. Конструктивними частинами системи теплового поля є тигель, направляюча труба та ізоляційний циліндр. Їх основною функцією є підтримка всього високотемпературного теплового поля, і вони мають високі вимоги до щільності, міцності та теплопровідності. Нагрівач є прямим нагрівальним елементом в тепловому полі. Його функція - давати теплову енергію. Як правило, він резистивний, тому має вищі вимоги до питомого опору матеріалу.
Час публікації: 01 липня 2024 р