Glavni materijali za termalno polje: C/C kompozitni materijali

Ugljik-ugljik kompozitisu vrsta kompozita od karbonskih vlakana, s karbonskim vlaknima kao materijalom za ojačanje i deponovanim ugljikom kao materijalom matrice. MatricaC/C kompoziti su ugljikBudući da je gotovo u potpunosti sastavljen od elementarnog ugljika, ima odličnu otpornost na visoke temperature i nasljeđuje jaka mehanička svojstva ugljičnih vlakana. Ranije je industrijaliziran u oblasti odbrane.

Područja primjene:

C/C kompozitni materijalinalaze se u sredini industrijskog lanca, a uzvodni dio uključuje proizvodnju karbonskih vlakana i predoblika, dok su nizvodna polja primjene relativno široka.C/C kompozitni materijaliUglavnom se koriste kao materijali otporni na toplinu, materijali za trenje i materijali visokih mehaničkih performansi. Koriste se u zrakoplovstvu (obloge grla mlaznica raketa, materijali za toplinsku zaštitu i dijelovi toplinske konstrukcije motora), materijalima za kočnice (brze željeznice, kočioni diskovi aviona), fotonaponskim termalnim poljima (izolacijske cijevi, lonci, vodeće cijevi i druge komponente), biološkim tijelima (umjetne kosti) i drugim oblastima. Trenutno, domaćiC/C kompozitni materijaliKompanije se uglavnom fokusiraju na pojedinačnu vezu kompozitnih materijala i proširuju se na uzvodni smjer predoblika.

C/C kompozitni materijali imaju odlične sveobuhvatne performanse, sa niskom gustinom, visokom specifičnom čvrstoćom, visokim specifičnim modulom, visokom toplinskom provodljivošću, niskim koeficijentom toplinskog širenja, dobrom žilavošću na lom, otpornošću na habanje, otpornošću na ablaciju itd. Posebno, za razliku od drugih materijala, čvrstoća C/C kompozitnih materijala se ne smanjuje, već se može povećati s porastom temperature. To je odličan materijal otporan na toplinu i stoga je prvi put industrijaliziran u oblogama grla raketa.

C/C kompozitni materijal nasljeđuje odlična mehanička svojstva i svojstva obrade karbonskih vlakana, a posjeduje i otpornost na toplinu i koroziju grafita, te je postao snažan konkurent grafitnim proizvodima. Posebno u području primjene s visokim zahtjevima za čvrstoćom - fotonaponskom termičkom polju, isplativost i sigurnost C/C kompozitnih materijala postaju sve istaknutiji kod velikih silicijumskih pločica, što je postalo rigidna potražnja. Naprotiv, grafit je postao dodatak C/C kompozitnim materijalima zbog ograničenih proizvodnih kapaciteta na strani ponude.

Primjena fotonaponskog termalnog polja:

Termalno polje je cjelokupni sistem za održavanje rasta monokristalnog silicija ili proizvodnje polikristalnih silicijumskih ingota na određenoj temperaturi. Ono igra ključnu ulogu u čistoći, ujednačenosti i drugim kvalitetama monokristalnog silicija i polikristalnog silicija, te pripada prednjem dijelu industrije proizvodnje kristalnog silicija. Termalno polje se može podijeliti na sistem termičkog polja peći za izvlačenje monokristalnog silicija i sistem termičkog polja peći za polikristalne ingote, prema vrsti proizvoda. Budući da monokristalne silicijumske ćelije imaju veću efikasnost konverzije od polikristalnih silicijumskih ćelija, tržišni udio monokristalnih silicijumskih pločica nastavlja da raste, dok tržišni udio polikristalnih silicijumskih pločica u mojoj zemlji opada iz godine u godinu, sa 32,5% u 2019. na 9,3% u 2020. godini. Stoga proizvođači termičkog polja uglavnom koriste tehnologiju termičkog polja peći za izvlačenje monokristalnih kristala.

Slika 2: Termalno polje u lancu industrije proizvodnje kristalnog silicija

Termalno polje se sastoji od više od desetak komponenti, a četiri osnovne komponente su lončić, vodeća cijev, izolacijski cilindar i grijač. Različite komponente imaju različite zahtjeve za svojstva materijala. Slika ispod je shematski dijagram termičkog polja monokristalnog silicija. Lončić, vodeća cijev i izolacijski cilindar su strukturni dijelovi sistema termičkog polja. Njihova osnovna funkcija je podržavanje cijelog visokotemperaturnog termičkog polja, a imaju i visoke zahtjeve za gustoću, čvrstoću i toplinsku provodljivost. Grijač je direktni grijaći element u termičkom polju. Njegova funkcija je da obezbijedi toplinsku energiju. Općenito je otporan, tako da ima veće zahtjeve za otpornost materijala.