Көмүртек/көмүртек кошулмасы (C/C композит) көмүртек буласынын арматурасынан жана көмүртек матрицасынан турган толугу менен көмүртектүү композиттик материал. Анын аныктоочу өзгөчөлүгү толугу менен көмүртек негизиндеги курамында жатат, мында көмүртек буласынын тармагы структуралык алкак катары кызмат кылат, ал эми пиролитикалык көмүртек же чайыр менен көмүртектештирүү жолу менен пайда болгон көмүртек матрицасы толтургуч катары кызмат кылат жана микроскопиялык деңгээлде бекем жана бышык байланышка жетишет.
Бул материалдын эң алгачкы белгилүү жазуусу анын 1958-жылы АКШнын лабораториясында кокустан ачылышына барып такалат. Аны өндүрүү процесси химиялык буу чөктүрүү (ХБЧ) жана суюк фаза менен импрегнациялоо сыяктуу технологиялык жетишкендиктердин аркасында өнүгүп, аны заманбап жогорку температуралуу материалдардын маанилүү тармагы катары аныктады. Негизинен, көмүртек/көмүртек композиттери көмүртек булаларын тегиздөө жана көмүртек матрицасын тыгыздаштыруу аркылуу жеңил касиеттерди жогорку бекемдик менен айкалыштырган уникалдуу түзүлүшкө жетишет, бул экстремалдык чөйрөлөр үчүн инновациялык чечимдерди сунуштайт.
Көмүртек/көмүртек композиттери ар кандай өлчөмдөрдө новатордук физикалык касиеттерди көрсөтөт, бул аларды экстремалдык чөйрөлөрдө алмаштыргыс кылат. Биринчиден, алардын тыгыздыгы 1,5тен 2,0 г/см³ге чейин, бул никель негизиндеги суперкуймалардын төрттөн биринен аз, бирок алар салыштырмалуу бекемдикте жана катуулукта олуттуу жакшырууларга жетишет.
Белгилей кетчү нерсе, алардын жылуулук өткөрүмдүүлүгү да ошондой эле өзгөчө: алар 1650°C жогору температурада структуралык бүтүндүгүн сактайт, теориялык жогорку чеги 2600-3500°C, бул аларды 3000°C жогору температурада иштей ала турган жалгыз жогорку температуралуу структуралык материал кылат.
Термикалык жактан алганда, материал жылуулук менен кеңейүүнүн төмөнкү коэффициентин (<1×10⁻⁶/°C) жана термикалык соккуга туруктуулукту көрсөтөт, тез ысытуу же муздатуу циклдеринде жаракаларды азайтат. Механикалык жактан алганда, анын ийилүүчү күчү температура менен жогорулайт, 2000°C температурада бөлмө температурасындагы көрсөткүчтөн ашып түшөт.
Мындан тышкары, ал жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө (була багыты боюнча 200 Вт/м·К), мыкты трибологиялык касиеттерге (сүрүлүү коэффициенти 0,2-0,4) жана өзгөчө өлчөмдүү туруктуулукка ээ. Бул касиеттердин уникалдуу айкалышы өтө ысык, жогорку жүктөмдөр жана күчтүү коррозия сыяктуу катаал шарттарда туруктуу иштөөнү камсыз кылат, аэрокосмостук, кайра жаралуучу энергия жана башка алдыңкы тармактарда алдыңкы колдонмолор үчүн негиз түзөт.
Алардын уникалдуу касиеттеринен улам,көмүртек/көмүртек композиттерикөптөгөн тармактарда кеңири колдонмолорду табышкан.
Аэрокосмостук
Аэрокосмос тармагында көмүртек/көмүртек композиттери жогорку температурадагы компоненттер үчүн тандалган материал болуп саналат. Мисалы, ракетанын соплолору, учак кыймылдаткычтарындагы турбина калактары жана кайра кирүүчү унаалар үчүн жылуулуктан коргоо системалары ушул материалдарды колдонот. Алардын өзгөчө жогорку температурага туруктуулугу жана жеңил мүнөздөмөлөрү аларды космос кемелери жана учактар үчүн идеалдуу кылат.
Автоунаа өнөр жайы
Автоунааларда күйүүчү майдын үнөмдүүлүгүнө жана айлана-чөйрөнү коргоого болгон суроо-талаптын өсүшү менен, көмүртек/көмүртек композиттери автомобиль өнөр жайына, айрыкча жарыштарда кирди. Алардын жогорку бекемдиги жана жеңил касиеттери унаанын салмагын натыйжалуу азайтып, ылдамданууну жана башкарууну жакшыртат. Көмүртек/көмүртек тормоз дисктери жогорку класстагы суперкарларда жана жарыш унааларында да кеңири колдонулат.
Металлургиялык өнөр жай
Металлургияда көмүртек/көмүртек композиттери негизинен жогорку температурадагы меш жабдууларында жана эритүү системаларында колдонулат. Алардын жогорку температурага жана коррозияга туруктуулугу экстремалдык чөйрөлөрдө туруктуу иштөөгө мүмкүндүк берет, бул эритүү процесстеринин жылмакай болушун камсыздайт.
Электроника жана энергетика
Көмүртек/көмүртек композиттеринин электр өткөрүмдүүлүгү аларды электроникада колдонууга мүмкүндүк берет. Мисалы, айрым жогорку кубаттуулуктагы электрондук компоненттерде бул материалдар жылуулукту натыйжалуу таркатууга өбөлгө түзөт, ошону менен иштөө туруктуулугун жана иштөө мөөнөтүн жакшыртат.
Мындан тышкары, анын колдонулушу жарым өткөргүч пластиналарды өндүрүү, термикалык талаалар, ядролук реакторлордун нейтрон модераторлору жана медициналык жасалма сөөк имплантаттары сыяктуу сценарийлерде кеңейүүдө. Дүйнөлүк рыноктун көлөмү 2025-жылга чейин 17 миллиард юандан ашат деп болжолдонууда.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 30-сентябры