مجالات تطبيق المواد الكربونية/الكربونية المركبة

منذ اختراعه في الستينيات،مركبات الكربون-الكربون C/Cحظيت باهتمام كبير من الصناعات العسكرية والفضائية والطاقة النووية. في المرحلة المبكرة، كانت عملية تصنيعمركب كربون-كربونكانت عملية تحضير المنتجات معقدة وصعبة تقنيًا، وطويلة. ظلت تكلفة تحضير المنتجات مرتفعة لفترة طويلة، واقتصر استخدامها على بعض الأجزاء ذات ظروف العمل القاسية، بالإضافة إلى مجال الطيران والفضاء ومجالات أخرى لا يمكن استبدالها بمواد أخرى. في الوقت الحالي، ينصب تركيز أبحاث مركبات الكربون/الكربون بشكل رئيسي على التحضير منخفض التكلفة، ومقاومة الأكسدة، وتنويع الأداء والبنية. ومن بين هذه المجالات، تُركز الأبحاث على تقنية تحضير مركبات الكربون/الكربون عالية الأداء ومنخفضة التكلفة. يُعد الترسيب الكيميائي للبخار الطريقة المفضلة لتحضير مركبات الكربون/الكربون عالية الأداء، ويُستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي.منتجات مركبة من الكربون والكربونومع ذلك، تستغرق العملية التقنية وقتًا طويلاً، ما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة الإنتاج. يُعدّ تحسين عملية إنتاج مركبات الكربون/الكربون، وتطوير مركبات منخفضة التكلفة وعالية الأداء وكبيرة الحجم وذات بنية معقدة، مفتاحًا لتعزيز الاستخدام الصناعي لهذه المادة، ويمثلان الاتجاه الرئيسي لتطوير مركبات الكربون/الكربون.

بالمقارنة مع منتجات الجرافيت التقليدية،المواد المركبة من الكربون والكربونتتمتع بالمزايا البارزة التالية:

1) قوة أعلى وعمر أطول للمنتج وعدد أقل من استبدالات المكونات، وبالتالي زيادة استخدام المعدات وتقليل تكاليف الصيانة؛

2) الموصلية الحرارية المنخفضة والأداء العزل الحراري أفضل، مما يساعد على توفير الطاقة وتحسين الكفاءة؛

3) يمكن تصنيعها بشكل أرق، بحيث يمكن استخدام المعدات الموجودة لإنتاج منتجات بلورية مفردة ذات أقطار أكبر، مما يوفر تكلفة الاستثمار في معدات جديدة؛

4) سلامة عالية، وليس من السهل أن يتشقق تحت تأثير الصدمات الحرارية المتكررة ذات درجة الحرارة العالية؛

٥) تصميم قوي. يصعب تشكيل مواد الجرافيت الكبيرة، بينما يمكن للمواد المركبة المتقدمة القائمة على الكربون تحقيق تشكيل شبه صافٍ، وتتمتع بمزايا أداء واضحة في مجال أنظمة المجال الحراري لأفران البلورات الأحادية كبيرة القطر.

في الوقت الحاضر، استبدال خاصمنتجات الجرافيتمثلالجرافيت المتساوي التضاغطمن خلال المواد المركبة المتقدمة القائمة على الكربون على النحو التالي:

إن مقاومة المواد المركبة من الكربون والكربون الممتازة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل تجعلها تستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والفضاء والطاقة والسيارات والآلات وغيرها من المجالات.

التطبيقات المحددة هي كما يلي:

1. مجال الطيران:يمكن استخدام المواد المركبة من الكربون والكربون في تصنيع الأجزاء ذات درجات الحرارة العالية، مثل فوهات نفاثة المحرك، وجدران غرفة الاحتراق، وشفرات التوجيه، وما إلى ذلك.

2. مجال الفضاء الجوي:يمكن استخدام المواد المركبة من الكربون والكربون في تصنيع مواد الحماية الحرارية للمركبات الفضائية، والمواد الهيكلية للمركبات الفضائية، وما إلى ذلك.

3. مجال الطاقة:يمكن استخدام المواد المركبة من الكربون والكربون في تصنيع مكونات المفاعلات النووية والمعدات البتروكيماوية وما إلى ذلك.

4. مجال السيارات:يمكن استخدام المواد المركبة من الكربون والكربون في تصنيع أنظمة الفرامل، والقوابض، ومواد الاحتكاك، وما إلى ذلك.

5. المجال الميكانيكي:يمكن استخدام المواد المركبة من الكربون والكربون في تصنيع المحامل والأختام والأجزاء الميكانيكية وما إلى ذلك.