Campi di applicazione dei materiali compositi carbonio/carbonio

Sin dalla sua invenzione negli anni '60, ilcompositi C/C carbonio-carboniohanno ricevuto grande attenzione da parte dell'industria militare, aerospaziale e dell'energia nucleare. Nella fase iniziale, il processo di produzione dicomposito carbonio-carbonioera complesso, tecnicamente difficile e il processo di preparazione era lungo. Il costo di preparazione del prodotto è rimasto elevato per lungo tempo e il suo utilizzo è stato limitato ad alcuni componenti sottoposti a condizioni di lavoro difficili, nonché al settore aerospaziale e ad altri settori che non possono essere sostituiti da altri materiali. Attualmente, l'attenzione della ricerca sui compositi carbonio/carbonio si concentra principalmente sulla preparazione a basso costo, sull'antiossidazione e sulla diversificazione di prestazioni e struttura. Tra questi, la tecnologia di preparazione di compositi carbonio/carbonio ad alte prestazioni e a basso costo è al centro della ricerca. La deposizione chimica da vapore è il metodo preferito per la preparazione di compositi carbonio/carbonio ad alte prestazioni ed è ampiamente utilizzata nella produzione industriale diProdotti compositi C/CTuttavia, il processo tecnico richiede molto tempo, quindi i costi di produzione sono elevati. Il miglioramento del processo di produzione dei compositi carbonio/carbonio e lo sviluppo di compositi carbonio/carbonio a basso costo, ad alte prestazioni, di grandi dimensioni e dalla struttura complessa sono la chiave per promuovere l'applicazione industriale di questo materiale e rappresentano la principale tendenza di sviluppo dei compositi carbonio/carbonio.

Rispetto ai tradizionali prodotti in grafite,materiali compositi carbonio-carboniopresentano i seguenti vantaggi eccezionali:

1) Maggiore resistenza, maggiore durata del prodotto e ridotto numero di sostituzioni dei componenti, aumentando così l'utilizzo delle attrezzature e riducendo i costi di manutenzione;

2) Minore conduttività termica e migliori prestazioni di isolamento termico, che favoriscono il risparmio energetico e il miglioramento dell'efficienza;

3) Può essere reso più sottile, in modo che le attrezzature esistenti possano essere utilizzate per produrre prodotti monocristallini con diametri maggiori, risparmiando i costi di investimento in nuove attrezzature;

4) Elevata sicurezza, non si rompe facilmente sotto ripetuti shock termici ad alta temperatura;

5) Elevata progettabilità. I ​​materiali in grafite di grandi dimensioni sono difficili da modellare, mentre i materiali compositi avanzati a base di carbonio possono raggiungere una modellazione quasi netta e presentano evidenti vantaggi prestazionali nel campo dei sistemi di campo termico per forni monocristallini di grande diametro.

Attualmente, la sostituzione di specialiprodotti di grafitead esempiografite isostaticamediante materiali compositi avanzati a base di carbonio è il seguente:

L'eccellente resistenza alle alte temperature e all'usura dei materiali compositi carbonio-carbonio li rende ampiamente utilizzati nei settori dell'aviazione, aerospaziale, energetico, automobilistico, meccanico e in altri settori.

Le applicazioni specifiche sono le seguenti:

1. Campo aeronautico:I materiali compositi carbonio-carbonio possono essere utilizzati per realizzare componenti ad alta temperatura, come ugelli a getto del motore, pareti della camera di combustione, pale guida, ecc.

2. Settore aerospaziale:I materiali compositi carbonio-carbonio possono essere utilizzati per realizzare materiali di protezione termica per veicoli spaziali, materiali strutturali per veicoli spaziali, ecc.

3. Campo energetico:I materiali compositi carbonio-carbonio possono essere utilizzati per produrre componenti di reattori nucleari, apparecchiature petrolchimiche, ecc.

4. Settore automobilistico:I materiali compositi carbonio-carbonio possono essere utilizzati per realizzare sistemi frenanti, frizioni, materiali di attrito, ecc.

5. Campo meccanico:I materiali compositi carbonio-carbonio possono essere utilizzati per realizzare cuscinetti, guarnizioni, parti meccaniche, ecc.