Από την εφεύρεσή του τη δεκαετία του 1960, τοσύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα C/Cέχουν λάβει μεγάλη προσοχή από τις στρατιωτικές, αεροδιαστημικές και πυρηνικές βιομηχανίες ενέργειας. Στο αρχικό στάδιο, η διαδικασία κατασκευήςσύνθετο άνθρακα-άνθρακαήταν πολύπλοκη, τεχνικά δύσκολη και η διαδικασία παρασκευής ήταν μακρά. Το κόστος παρασκευής του προϊόντος παρέμεινε υψηλό για μεγάλο χρονικό διάστημα και η χρήση του περιορίστηκε σε ορισμένα μέρη με σκληρές συνθήκες εργασίας, καθώς και στην αεροδιαστημική και άλλους τομείς που δεν μπορούν να αντικατασταθούν από άλλα υλικά. Προς το παρόν, η έρευνα για τα σύνθετα υλικά άνθρακα/άνθρακα επικεντρώνεται κυρίως στην παρασκευή χαμηλού κόστους, την αντιοξείδωση και τη διαφοροποίηση της απόδοσης και της δομής. Μεταξύ αυτών, η τεχνολογία παρασκευής σύνθετων υλικών άνθρακα/άνθρακα υψηλής απόδοσης και χαμηλού κόστους αποτελεί το επίκεντρο της έρευνας. Η χημική εναπόθεση ατμών είναι η προτιμώμενη μέθοδος για την παρασκευή σύνθετων υλικών άνθρακα/άνθρακα υψηλής απόδοσης και χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική παραγωγή...Σύνθετα προϊόντα C/CΩστόσο, η τεχνική διαδικασία απαιτεί πολύ χρόνο, επομένως το κόστος παραγωγής είναι υψηλό. Η βελτίωση της διαδικασίας παραγωγής σύνθετων υλικών άνθρακα/άνθρακα και η ανάπτυξη σύνθετων υλικών άνθρακα/άνθρακα χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης, μεγάλου μεγέθους και σύνθετης δομής είναι το κλειδί για την προώθηση της βιομηχανικής εφαρμογής αυτού του υλικού και αποτελούν την κύρια τάση ανάπτυξης των σύνθετων υλικών άνθρακα/άνθρακα.
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά προϊόντα γραφίτη,σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακαέχουν τα ακόλουθα εξαιρετικά πλεονεκτήματα:
1) Μεγαλύτερη αντοχή, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής προϊόντος και μειωμένος αριθμός αντικαταστάσεων εξαρτημάτων, αυξάνοντας έτσι την αξιοποίηση του εξοπλισμού και μειώνοντας το κόστος συντήρησης.
2) Χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα και καλύτερη απόδοση θερμομόνωσης, η οποία συμβάλλει στην εξοικονόμηση ενέργειας και στη βελτίωση της αποδοτικότητας.
3) Μπορεί να γίνει πιο λεπτό, έτσι ώστε ο υπάρχον εξοπλισμός να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή μονοκρυσταλλικών προϊόντων με μεγαλύτερες διαμέτρους, εξοικονομώντας έτσι το κόστος επένδυσης σε νέο εξοπλισμό.
4) Υψηλή ασφάλεια, δεν είναι εύκολο να σπάσει υπό επαναλαμβανόμενο θερμικό σοκ υψηλής θερμοκρασίας.
5) Ισχυρή δυνατότητα σχεδιασμού. Τα μεγάλα υλικά γραφίτη είναι δύσκολο να διαμορφωθούν, ενώ τα προηγμένα σύνθετα υλικά με βάση τον άνθρακα μπορούν να επιτύχουν σχεδόν καθαρή διαμόρφωση και έχουν προφανή πλεονεκτήματα απόδοσης στον τομέα των συστημάτων θερμικού πεδίου μονοκρυσταλλικών κλιβάνων μεγάλης διαμέτρου.
Προς το παρόν, η αντικατάσταση ειδικώνπροϊόντα γραφίτηόπωςισοστατικός γραφίτηςαπό προηγμένα σύνθετα υλικά με βάση τον άνθρακα έχει ως εξής:
Η εξαιρετική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και η αντοχή στη φθορά των σύνθετων υλικών άνθρακα-άνθρακα τα καθιστούν ευρέως χρησιμοποιούμενα στην αεροπορία, την αεροδιαστημική, την ενέργεια, τα αυτοκίνητα, τα μηχανήματα και άλλους τομείς.
Οι συγκεκριμένες εφαρμογές είναι οι εξής:
1. Τομέας αεροπορίας:Τα σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας, όπως ακροφύσια τζετ κινητήρα, τοιχώματα θαλάμου καύσης, λεπίδες οδηγών κ.λπ.
2. Αεροδιαστημικός τομέας:Τα σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή υλικών θερμικής προστασίας διαστημικών σκαφών, δομικών υλικών διαστημικών σκαφών κ.λπ.
3. Ενεργειακό πεδίο:Τα σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εξαρτημάτων πυρηνικών αντιδραστήρων, πετροχημικού εξοπλισμού κ.λπ.
4. Αυτοκινητικός τομέας:Τα σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή συστημάτων πέδησης, συμπλεκτών, υλικών τριβής κ.λπ.
5. Μηχανικό πεδίο:Τα σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ρουλεμάν, στεγανοποιήσεων, μηχανικών εξαρτημάτων κ.λπ.
Ώρα δημοσίευσης: 31 Δεκεμβρίου 2024