Karbono/karbono konposatua (C/C konposatua) karbono-zuntz errefortzuz eta karbono matrize batez osatutako material konposatu guztiz karbonosoa da. Bere ezaugarri nagusia karbonoan oinarritutako konposizioan datza, non karbono-zuntz sareak egitura-esparru gisa balio duen, eta karbono pirolitikoz edo erretxinaz karbonizatuz osatutako karbono matrizeak betegarri gisa jokatzen duen, lotura sendo eta gogorra lortuz maila mikroskopikoan.
Material honen lehen erregistroa 1958an AEBetako laborategi batean ustekabean aurkitu zutenean datza. Bere fabrikazio-prozesua aurrerapen teknologikoen bidez eboluzionatu du, hala nola lurrun kimikoaren deposizioa (CVD) eta fase likidoaren inpregnazioa, tenperatura altuko material modernoen adar kritiko gisa ezarriz. Funtsean, karbono/karbono konpositeek egitura berezia lortzen dute, propietate arinak erresistentzia handiarekin konbinatuz, karbono-zuntzak lerrokatuz eta karbono-matrizea trinkotuz, muturreko inguruneetarako irtenbide berritzaileak eskainiz.
Karbono/karbono konpositeek propietate fisiko iraultzaileak erakusten dituzte hainbat dimentsiotan, eta horrek ordezkaezinak bihurtzen ditu muturreko inguruneetan. Lehenik eta behin, haien dentsitatea 1,5 eta 2,0 g/cm³ artekoa da, nikel-oinarritutako superaleazioen laurdena baino gutxiago, baina hobekuntza nabarmenak lortzen dituzte erresistentzia eta zurruntasun espezifikoan.
Harrigarria bada ere, haien errendimendu termikoa apartekoa da: 1.650 °C-tik gorako egitura-osotasuna mantentzen dute, 2.600-3.500 °C-ko goiko muga teorikoarekin, eta horrek 3.000 °C-tik gorako tenperaturetan funtziona dezakeen tenperatura altuko egitura-material bakarra bihurtzen ditu.
Termikoki, materialak hedapen termiko koefiziente baxua du (<1×10⁻⁶/°C) eta kolpe termikoarekiko erresistentzia bikaina, berotze edo hozte ziklo azkarretan pitzadurak minimizatuz. Mekanikoki, bere flexio-erresistentzia tenperaturarekin handitzen da, 2.000 °C-ko giro-tenperaturako errendimendua gaindituz.
Gainera, eroankortasun termiko handia du (200 W/m·K zuntz norabidean), propietate tribologiko bikainak (0,2-0,4ko marruskadura koefizientea) eta dimentsio-egonkortasun apartekoa. Propietateen konbinazio paregabe honek errendimendu egonkorra bermatzen du baldintza gogorretan, besteak beste, bero handian, karga handietan eta korrosio handian, eta oinarriak ezartzen ditu aeroespazialean, energia berriztagarrietan eta beste arlo aurreratu batzuetan aplikazio berritzaileetarako.
Beren propietate bereziak direla eta,karbono/karbono konpositeakaplikazio zabalak aurkitu dituzte hainbat industriatan.
Aeroespaziala
Aire eta espazio sektorean, karbono/karbono konpositeak dira tenperatura altuko osagaietarako aukeratzen diren materialak. Adibidez, suzirien toberek, hegazkinen motorretan dauden turbinen palek eta berriro sartzeko ibilgailuen babes termiko sistemek material hauek erabiltzen dituzte. Tenperatura altuko erresistentzia bikainak eta arintasunak aproposak bihurtzen dituzte espazio-ontzi eta hegazkinetarako.
Automobilgintza Industria
Automobilen erregai-eraginkortasunaren eta ingurumen-babesaren eskaria gero eta handiagoa denez, karbono/karbono konpositeak automobilgintzan sartu dira, batez ere lasterketetan. Haien erresistentzia handiak eta arintasunak ibilgailuen pisua eraginkortasunez murrizten dute, azelerazioa eta maniobragarritasuna hobetuz. Karbono/karbono balazta-diskoak ere asko erabiltzen dira goi-mailako superautoetan eta lasterketa-ibilgailuetan.
Industria Metalurgikoa
Metalurgian, karbono/karbono konpositeak batez ere tenperatura altuko labe-ekipoetan eta urtze-sistemetan erabiltzen dira. Beroarekiko eta korrosioarekiko erresistentzia bikainak muturreko inguruneetan funtzionamendu egonkorra ahalbidetzen du, urtze-prozesu leunak bermatuz.
Elektronika eta Energia
Karbono/karbono konpositeen eroankortasun elektrikoak aplikazioak ematen dizkie elektronikan. Adibidez, potentzia handiko zenbait osagai elektronikotan, material hauek beroa modu eraginkorrean xahutzea errazten dute, eta horrela funtzionamendu-egonkortasuna eta iraupena hobetzen dituzte.
Gainera, bere aplikazioak zabaltzen jarraitzen dute erdieroaleen obleen fabrikazioko eremu termikoetan, erreaktore nuklearren neutroi moderatzaileetan eta hezur artifizialen inplante medikoetan. Aurreikusten da merkatu globalaren tamaina 17.000 milioi yuan baino gehiagokoa izango dela 2025erako.
Argitaratze data: 2025eko irailaren 30a