Compuestos de carbono-carbonoSon un tipo de compuestos de fibra de carbono, con fibra de carbono como material de refuerzo y carbono depositado como material matriz. La matriz deLos compuestos C/C son de carbonoAl estar compuesto casi en su totalidad de carbono elemental, posee una excelente resistencia a altas temperaturas y hereda las sólidas propiedades mecánicas de la fibra de carbono. Se ha industrializado anteriormente en el campo de la defensa.
Áreas de aplicación:
Materiales compuestos C/CSe ubican en el medio de la cadena industrial, y la fase ascendente incluye la fabricación de fibra de carbono y preformas, y los campos de aplicación descendentes son relativamente amplios.Materiales compuestos C/CSe utilizan principalmente como materiales resistentes al calor, materiales de fricción y materiales de alto rendimiento mecánico. Se emplean en la industria aeroespacial (revestimientos de garganta de toberas de cohetes, materiales de protección térmica y piezas estructurales térmicas de motores), materiales de frenos (ferrocarriles de alta velocidad, discos de freno de aeronaves), campos térmicos fotovoltaicos (barriles aislantes, crisoles, tubos guía y otros componentes), cuerpos biológicos (huesos artificiales) y otros campos. Actualmente, el mercado nacional...Materiales compuestos C/CLas empresas se centran principalmente en el enlace único de materiales compuestos y se extienden a la dirección de preformas ascendentes.
Los materiales compuestos C/C presentan un excelente rendimiento integral, con baja densidad, alta resistencia específica, alto módulo específico, alta conductividad térmica, bajo coeficiente de expansión térmica, buena tenacidad a la fractura, resistencia al desgaste y a la ablación, entre otros. En particular, a diferencia de otros materiales, la resistencia de los materiales compuestos C/C no disminuye, sino que puede aumentar con el aumento de la temperatura. Es un material con excelente resistencia al calor, por lo que se ha industrializado inicialmente en revestimientos de garganta de cohetes.
El material compuesto C/C hereda las excelentes propiedades mecánicas y de procesamiento de la fibra de carbono, además de poseer la resistencia térmica y a la corrosión del grafito, convirtiéndose en un fuerte competidor de los productos de grafito. Especialmente en el campo de aplicación con altos requisitos de resistencia, como el sector térmico fotovoltaico, la rentabilidad y la seguridad de los materiales compuestos C/C son cada vez más importantes en el ámbito de las obleas de silicio a gran escala, y se ha convertido en una demanda sólida. Por el contrario, el grafito se ha convertido en un complemento de los materiales compuestos C/C debido a la limitada capacidad de producción.
Aplicación en el campo térmico fotovoltaico:
El campo térmico es el sistema completo para mantener el crecimiento del silicio monocristalino o la producción de lingotes de silicio policristalino a una temperatura específica. Desempeña un papel clave en la pureza, uniformidad y otras cualidades del silicio monocristalino y el silicio policristalino, y pertenece a la etapa inicial de la industria de fabricación de silicio cristalino. El campo térmico se puede dividir en el sistema de campo térmico del horno de tracción de un solo cristal de silicio monocristalino y el sistema de campo térmico del horno de lingotes policristalinos según el tipo de producto. Dado que las células de silicio monocristalino tienen una mayor eficiencia de conversión que las células de silicio policristalino, la cuota de mercado de las obleas de silicio monocristalino continúa aumentando, mientras que la cuota de mercado de las obleas de silicio policristalino en mi país ha disminuido año tras año, del 32,5 % en 2019 al 9,3 % en 2020. Por lo tanto, los fabricantes de campos térmicos utilizan principalmente la ruta de la tecnología de campo térmico de los hornos de tracción de un solo cristal.
Figura 2: Campo térmico en la cadena industrial de fabricación de silicio cristalino
El campo térmico se compone de más de una docena de componentes, y los cuatro principales son el crisol, el tubo guía, el cilindro aislante y el calentador. Cada componente tiene diferentes requisitos en cuanto a las propiedades del material. La figura a continuación muestra un diagrama esquemático del campo térmico del silicio monocristalino. El crisol, el tubo guía y el cilindro aislante son los componentes estructurales del sistema de campo térmico. Su función principal es soportar todo el campo térmico de alta temperatura y tienen altos requisitos de densidad, resistencia y conductividad térmica. El calentador es un elemento de calentamiento directo en el campo térmico. Su función es proporcionar energía térmica. Generalmente es resistivo, por lo que presenta mayores requisitos de resistividad del material.
Hora de publicación: 01-jul-2024