Σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακαείναι ένας τύπος σύνθετων υλικών από ανθρακονήματα, με ίνες άνθρακα ως υλικό ενίσχυσης και εναποτιθέμενο άνθρακα ως υλικό μήτρας. Η μήτρα τουΤα σύνθετα C/C είναι άνθρακαςΔεδομένου ότι αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από στοιχειακό άνθρακα, έχει εξαιρετική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και κληρονομεί τις ισχυρές μηχανικές ιδιότητες των ινών άνθρακα. Έχει βιομηχανοποιηθεί στον αμυντικό τομέα νωρίτερα.
Περιοχές εφαρμογής:
Σύνθετα υλικά C/Cβρίσκονται στη μέση της βιομηχανικής αλυσίδας και η ανάντη φάση περιλαμβάνει την κατασκευή ινών άνθρακα και προμορφωμάτων, ενώ τα πεδία εφαρμογής κατάντη είναι σχετικά ευρέα.Σύνθετα υλικά C/CΧρησιμοποιούνται κυρίως ως υλικά ανθεκτικά στη θερμότητα, υλικά τριβής και υλικά υψηλής μηχανικής απόδοσης. Χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική (επενδύσεις λαιμού ακροφυσίων πυραύλων, υλικά θερμικής προστασίας και θερμικά δομικά μέρη κινητήρων), υλικά φρένων (σιδηροτροχιές υψηλής ταχύτητας, δίσκοι φρένων αεροσκαφών), φωτοβολταϊκά θερμικά πεδία (μονωτικά βαρέλια, χωνευτήρια, σωλήνες οδηγοί και άλλα εξαρτήματα), βιολογικά σώματα (τεχνητά οστά) και άλλους τομείς. Προς το παρόν, οι εγχώριεςΣύνθετα υλικά C/CΟι εταιρείες επικεντρώνονται κυρίως στον ενιαίο κρίκο των σύνθετων υλικών και επεκτείνονται στην κατεύθυνση του προπλάσματος προς τα πάνω.
Τα σύνθετα υλικά C/C έχουν εξαιρετική συνολική απόδοση, με χαμηλή πυκνότητα, υψηλή ειδική αντοχή, υψηλό ειδικό μέτρο ελαστικότητας, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, καλή αντοχή σε θραύση, αντοχή στη φθορά, αντοχή στην αποκόλληση κ.λπ. Συγκεκριμένα, σε αντίθεση με άλλα υλικά, η αντοχή των σύνθετων υλικών C/C δεν μειώνεται αλλά μπορεί να αυξηθεί με την αύξηση της θερμοκρασίας. Είναι ένα εξαιρετικό ανθεκτικό στη θερμότητα υλικό και ως εκ τούτου έχει βιομηχανοποιηθεί για πρώτη φορά σε επενδύσεις λαιμού πυραύλων.
Το σύνθετο υλικό C/C κληρονομεί τις εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και τις ιδιότητες επεξεργασίας των ινών άνθρακα, και έχει την αντοχή στη θερμότητα και τη διάβρωση του γραφίτη, και έχει γίνει ισχυρός ανταγωνιστής των προϊόντων γραφίτη. Ειδικά στον τομέα εφαρμογών με υψηλές απαιτήσεις αντοχής - φωτοβολταϊκό θερμικό πεδίο, η σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας και ασφάλειας των σύνθετων υλικών C/C γίνονται όλο και πιο εμφανείς υπό τις μεγάλης κλίμακας πλακέτες πυριτίου, και έχει γίνει μια άκαμπτη ζήτηση. Αντίθετα, ο γραφίτης έχει γίνει ένα συμπλήρωμα των σύνθετων υλικών C/C λόγω της περιορισμένης παραγωγικής ικανότητας από την πλευρά της προσφοράς.
Εφαρμογή φωτοβολταϊκού θερμικού πεδίου:
Το θερμικό πεδίο είναι ολόκληρο το σύστημα για τη διατήρηση της ανάπτυξης του μονοκρυσταλλικού πυριτίου ή την παραγωγή πολυκρυσταλλικών πλινθωμάτων πυριτίου σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Παίζει βασικό ρόλο στην καθαρότητα, την ομοιομορφία και άλλες ιδιότητες του μονοκρυσταλλικού πυριτίου και του πολυκρυσταλλικού πυριτίου και ανήκει στην πρώτη γραμμή της βιομηχανίας κατασκευής κρυσταλλικού πυριτίου. Το θερμικό πεδίο μπορεί να χωριστεί στο σύστημα θερμικού πεδίου του φούρνου έλξης μονοκρυστάλλου μονοκρυστάλλου πυριτίου και στο σύστημα θερμικού πεδίου του φούρνου έλξης πολυκρυσταλλικών πλινθωμάτων ανάλογα με τον τύπο προϊόντος. Δεδομένου ότι τα μονοκρυσταλλικά στοιχεία πυριτίου έχουν υψηλότερη απόδοση μετατροπής από τα πολυκρυσταλλικά στοιχεία πυριτίου, το μερίδιο αγοράς των πλακιδίων μονοκρυσταλλικού πυριτίου συνεχίζει να αυξάνεται, ενώ το μερίδιο αγοράς των πλακιδίων πολυκρυσταλλικού πυριτίου στη χώρα μου μειώνεται χρόνο με το χρόνο, από 32,5% το 2019 σε 9,3% το 2020. Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές θερμικών πεδίων χρησιμοποιούν κυρίως την τεχνολογία θερμικού πεδίου των φούρνων έλξης μονοκρυστάλλου.
Σχήμα 2: Θερμικό πεδίο στην αλυσίδα παραγωγής κρυσταλλικού πυριτίου
Το θερμικό πεδίο αποτελείται από περισσότερα από δώδεκα εξαρτήματα, και τα τέσσερα βασικά εξαρτήματα είναι το χωνευτήριο, ο οδηγός σωλήνας, ο μονωτικός κύλινδρος και ο θερμαντήρας. Διαφορετικά εξαρτήματα έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για τις ιδιότητες των υλικών. Το παρακάτω σχήμα είναι ένα σχηματικό διάγραμμα του θερμικού πεδίου του μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Το χωνευτήριο, ο οδηγός σωλήνας και ο μονωτικός κύλινδρος είναι τα δομικά μέρη του συστήματος θερμικού πεδίου. Η βασική τους λειτουργία είναι να υποστηρίζουν ολόκληρο το θερμικό πεδίο υψηλής θερμοκρασίας και έχουν υψηλές απαιτήσεις για πυκνότητα, αντοχή και θερμική αγωγιμότητα. Ο θερμαντήρας είναι ένα άμεσο θερμαντικό στοιχείο στο θερμικό πεδίο. Η λειτουργία του είναι να παρέχει θερμική ενέργεια. Είναι γενικά αντιστατικός, επομένως έχει υψηλότερες απαιτήσεις για την ειδική αντίσταση του υλικού.
Ώρα δημοσίευσης: 01 Ιουλίου 2024