Süsinik/süsinikkomposiitmaterjalide rakendusvaldkonnad

Alates selle leiutamisest 1960. aastatelsüsinik-süsinik C/C komposiididon pälvinud suurt tähelepanu sõja-, lennundus- ja tuumaenergiatööstuses. Algstaadiumis on tootmisprotsesssüsinik-süsinikkomposiitoli keeruline, tehniliselt raske ja valmistusprotsess pikk. Toote valmistamise maksumus on pikka aega püsinud kõrge ja selle kasutamine on piirdunud mõnede karmide töötingimustega osadega, samuti lennunduse ja muude valdkondadega, mida ei saa teiste materjalidega asendada. Praegu on süsinik/süsinikkomposiitide uuringute keskmes peamiselt odav valmistamine, antioksüdatsioon ning jõudluse ja struktuuri mitmekesistamine. Nende hulgas on uuringute keskmes kõrgjõudlusega ja odavate süsinik/süsinikkomposiitide valmistustehnoloogia. Keemiline aurustamine on eelistatud meetod kõrgjõudlusega süsinik/süsinikkomposiitide valmistamiseks ja seda kasutatakse laialdaselt tööstuslikus tootmises.C/C komposiittootedTehniline protsess võtab aga kaua aega, seega on tootmiskulud kõrged. Süsinik/süsinikkomposiitide tootmisprotsessi täiustamine ning odavate, suure jõudlusega, suuremahuliste ja keeruka struktuuriga süsinik/süsinikkomposiitide väljatöötamine on selle materjali tööstusliku rakendamise edendamise võtmeks ja süsinik/süsinikkomposiitide peamine arengusuund.

Võrreldes traditsiooniliste grafiidist toodetega,süsinik-süsinik komposiitmaterjalidon järgmised silmapaistvad eelised:

1) Suurem tugevus, pikem toote eluiga ja väiksem komponentide vahetuste arv, suurendades seeläbi seadmete kasutamist ja vähendades hoolduskulusid;

2) Madalam soojusjuhtivus ja parem soojusisolatsioonivõime, mis soodustab energiasäästu ja tõhususe parandamist;

3) Seda saab muuta õhemaks, nii et olemasolevaid seadmeid saab kasutada suurema läbimõõduga monokristalltoodete tootmiseks, säästes seeläbi uute seadmete investeerimiskulusid;

4) Kõrge ohutus, korduva kõrge temperatuuriga termilise šoki korral pole seda kerge praguneda;

5) Tugev disainitavus. Suuri grafiitmaterjale on raske vormida, samas kui täiustatud süsinikupõhised komposiitmaterjalid suudavad saavutada peaaegu täieliku vormimise ja neil on ilmsed jõudluse eelised suure läbimõõduga monokristalliahjude termilise välja süsteemide valdkonnas.

Praegu on spetsiaalse asendaminegrafiidist tootednäiteksisostaatiline grafiittäiustatud süsinikupõhiste komposiitmaterjalide puhul on see järgmine:

Süsinik-süsinikkomposiitmaterjalide suurepärane kõrge temperatuuritaluvus ja kulumiskindlus muudavad need laialdaselt kasutatavaks lennunduses, kosmosetööstuses, energeetikas, autotööstuses, masinate ja muudes valdkondades.

Konkreetsed rakendused on järgmised:

1. Lennundusvaldkond:Süsinik-süsinik komposiitmaterjale saab kasutada kõrge temperatuuriga osade, näiteks mootori düüside, põlemiskambri seinte, juhtlabade jms valmistamiseks.

2. Lennundus- ja kosmosevaldkond:Süsinik-süsinik komposiitmaterjale saab kasutada kosmoselaevade termilise kaitse materjalide, kosmoselaevade konstruktsioonimaterjalide jms tootmiseks.

3. Energiaväli:Süsinik-süsinik komposiitmaterjale saab kasutada tuumareaktori komponentide, naftakeemiaseadmete jms tootmiseks.

4. Autotööstus:Süsinik-süsinik komposiitmaterjale saab kasutada pidurisüsteemide, sidurite, hõõrdematerjalide jms valmistamiseks.

5. Mehaaniline väli:Süsinik-süsinik komposiitmaterjale saab kasutada laagrite, tihendite, mehaaniliste osade jms valmistamiseks.