Негізгі термиялық өріс материалдары: C/C композиттік материалдар

Көміртек-көміртекті композиттерарматуралық материал ретінде көміртекті талшықты және матрицалық материал ретінде тұндырылған көміртегі бар көміртекті талшықты композиттердің бір түрі болып табылады. матрицасыC/C композиттері көміртегі болып табылады. Ол толығымен дерлік қарапайым көміртектен тұратындықтан, ол жоғары температураға тамаша төзімділікке ие және көміртекті талшықтың күшті механикалық қасиеттерін мұра етеді. Ол бұрын қорғаныс саласында индустрияландырылған.

Қолдану аймақтары:

C/C композициялық материалдарөнеркәсіп тізбегінің ортасында орналасқан, ал жоғары ағынға көміртекті талшықты және дайындамаларды өндіру кіреді, ал төменгі ағынды қолдану өрістері салыстырмалы түрде кең.C/C композициялық материалдарнегізінен ыстыққа төзімді материалдар, үйкеліс материалдары және механикалық өнімділігі жоғары материалдар ретінде қолданылады. Олар аэроғарыш өнеркәсібінде (зымыран шүмегінің жұлдыру төсемдерінде, жылу қорғау материалдарында және қозғалтқыштың жылу құрылымдық бөліктерінде), тежегіш материалдарда (жоғары жылдамдықты рельс, ұшақ тежегіш дискілері), фотоэлектрлік жылу өрістерінде (оқшаулағыш бөшкелер, тигельдер, бағыттаушы түтіктер және басқа компоненттер), биологиялық денелерде (жасанды сүйектер) және басқа да өрістерде қолданылады. Қазіргі уақытта отандықC/C композициялық материалдаркомпаниялар негізінен композициялық материалдардың бір буынына назар аударады және алдын ала дайындық бағытына дейін созылады.

C/C композиттік материалдары төмен тығыздығымен, жоғары меншікті беріктігімен, жоғары меншікті модулімен, жоғары жылу өткізгіштігімен, төмен жылу кеңею коэффициентімен, жақсы сынуға төзімділігімен, тозуға төзімділігімен, абляцияға төзімділігімен және т.б. тамаша кешенді өнімділікке ие. Атап айтқанда, басқа материалдардан айырмашылығы, C/C композиттік материалдарының беріктігі төмендемейді, бірақ температураның жоғарылауымен артуы мүмкін. Бұл тамаша ыстыққа төзімді материал, сондықтан ол бірінші рет зымыран тасығыштарында өнеркәсіптік игерілді.

C/C композиттік материал көміртекті талшықтың тамаша механикалық қасиеттерін және өңдеу қасиеттерін мұра етеді және графиттің ыстыққа төзімділігі мен коррозияға төзімділігіне ие және графит өнімдерінің күшті бәсекелесіне айналды. Әсіресе жоғары беріктік талаптары бар қолданбалы салада – фотоэлектрлік жылу өрісі, C/C композиттік материалдарының үнемділігі мен қауіпсіздігі кең ауқымды кремний пластиналары астында барған сайын көрнекті болып келеді және бұл қатаң сұранысқа айналды. Керісінше, графит жеткізілім жағындағы шектеулі өндірістік мүмкіндіктерге байланысты C/C композиттік материалдарына қосымша болды.

Фотоэлектрлік жылу өрісін қолдану:

Жылу өрісі - бұл монокристалды кремнийдің өсуін немесе белгілі бір температурада поликристалды кремний құймаларын өндіруді қамтамасыз ететін бүкіл жүйе. Ол монокристалды кремний мен поликристалды кремнийдің тазалығында, біркелкілігінде және басқа қасиеттерінде маңызды рөл атқарады және кристалды кремний өндіру өнеркәсібінің алдыңғы бөлігіне жатады. Жылу өрісін өнім түріне қарай монокристалды кремнийлі монокристалды тарту пешінің жылу өрісі жүйесіне және поликристалды құйма пешінің жылу өріс жүйесіне бөлуге болады. Монокристалды кремний жасушаларының поликристалды кремний жасушаларына қарағанда конверсиялық тиімділігі жоғары болғандықтан, монокристалды кремний пластинкаларының нарықтағы үлесі өсуде, ал менің елімдегі поликристалды кремний пластинкаларының нарықтағы үлесі жылдан жылға азайып келеді, 2019 жылғы 32,5% -дан 9,3% -ға дейін, сондықтан негізгі өндіруші 2019 жылы пайдаланады. монокристалды тарту пештерінің далалық технологиясы маршруты.

2-сурет: кристалды кремний өндірісінің өнеркәсіп тізбегіндегі жылу өрісі

Жылу өрісі оннан астам құрамдас бөліктерден тұрады және төрт негізгі құрамдас тигель, бағыттаушы түтік, оқшаулағыш цилиндр және қыздырғыш болып табылады. Әртүрлі компоненттер материалдың қасиеттеріне әртүрлі талаптар қояды. Төмендегі суретте монокристалды кремнийдің жылу өрісінің схемалық диаграммасы берілген. Тигель, бағыттаушы түтік және оқшаулағыш цилиндр жылу өрісі жүйесінің құрылымдық бөліктері болып табылады. Олардың негізгі қызметі бүкіл жоғары температуралық жылу өрісін қолдау болып табылады және олар тығыздыққа, беріктікке және жылу өткізгіштікке жоғары талаптар қояды. Жылытқыш - жылу өрісінде тікелей қыздыру элементі. Оның қызметі жылу энергиясын қамтамасыз ету болып табылады. Ол әдетте резистивті, сондықтан материалдың кедергісіне жоғары талаптар қояды.