Mainstream thermesch Feldmaterialien: C/C Kompositmaterialien

Kuelestoff-Kuelestoff-Kompositmaterialiensinn eng Zort vu Kuelefaser-Kompositmaterial, mat Kuelefaser als Verstäerkungsmaterial an ofgelagertem Kuelestoff als Matrixmaterial. D'Matrix vunC/C-Kompositmaterialien sinn aus KuelestoffWell et bal ganz aus elementarem Kuelestoff besteet, huet et eng exzellent Héichtemperaturbeständegkeet an ierft déi staark mechanesch Eegeschafte vu Kuelefaser. Et gouf schonn am Verteidegungsberäich industrialiséiert.

Uwendungsberäicher:

C/C Kompositmaterialienleien an der Mëtt vun der Industriekette, an den Upstream ëmfaasst d'Produktioun vu Kuelefaser a Präformen, an d'Applikatiounsfelder vum Downstream si relativ breet.C/C Kompositmaterialiengi virun allem als hëtzebeständeg Materialien, Reibungsmaterialien a Materialien mat héijer mechanescher Leeschtung benotzt. Si gi benotzt an der Loft- a Raumfaart (Rakéitendüsenhalsbeschichtungen, thermesch Schutzmaterialien an thermesch Strukturdeeler fir Motoren), Bremsmaterialien (Héichgeschwindegkeetsschinnen, Fligerbremsscheiwen), photovoltaesch thermesch Felder (Isolatiounsfässer, Tiegel, Féierungsréier an aner Komponenten), biologesch Kierper (kënschtlech Schanken) an aner Beräicher. Am Moment, am InlandC/C KompositmaterialienD'Firmen konzentréiere sech haaptsächlech op den Eenzelglied vu Kompositmaterialien a strecken sech op d'Upstream-Präformrichtung aus.

C/C-Kompositmaterialien hunn eng exzellent Ëmfangleistung, mat enger gerénger Dicht, héijer spezifescher Festigkeit, héijem spezifesche Modul, héijer Wärmeleitfäegkeet, engem niddregen thermeschen Ausdehnungskoeffizient, gudder Bruchsehegkeet, Verschleißbeständegkeet, Ablatiounsbeständegkeet, etc. Besonnesch am Géigesaz zu anere Materialien hëlt d'Festigkeit vu C/C-Kompositmaterialien net of, mä kann mat der Temperatur eropgoen. Et ass en exzellent hëtzebeständegt Material, dofir gouf et fir d'éischt a Rakéitenhalsauskleeder industrialiséiert.

C/C-Kompositmaterial ierft déi exzellent mechanesch Eegeschaften a Veraarbechtungseigenschaften vu Kuelefaser, huet d'Hëtztbeständegkeet an d'Korrosiounsbeständegkeet vu Graphit a ass zu engem staarke Konkurrent vu Graphitprodukter ginn. Besonnesch am Uwendungsberäich mat héije Festigkeitsufuerderungen – dem photovoltaeschen Thermoberäich – ginn d'Käschteeffizienz a Sécherheet vu C/C-Kompositmaterialien ëmmer méi prominent bei de grousse Siliziumwaferen, an et ass eng staark Nofro ginn. Am Géigendeel ass Graphit zu enger Ergänzung zu C/C-Kompositmaterialien ginn, wéinst der limitéierter Produktiounskapazitéit op der Offersäit.

Uwendung vum photovoltaesche thermesche Feld:

Den thermesche Feld ass dat ganzt System fir de Wuesstum vu monokristallinem Silizium oder d'Produktioun vu polykristalline Siliziumbarren bei enger bestëmmter Temperatur z'erhalen. Et spillt eng Schlësselroll an der Rengheet, der Uniformitéit an aner Qualitéite vu monokristallinem Silizium a polykristallinem Silizium a gehéiert zum Frontend vun der kristalliner Siliziumfabrikatiounsindustrie. Den thermesche Feld kann no Produkttyp an den thermesche Feldsystem vum monokristalline Silizium-Eenkristallzuchuewen an den thermesche Feldsystem vum polykristalline Barrenufen opgedeelt ginn. Well monokristallin Siliziumzellen eng méi héich Konversiounseffizienz hunn wéi polykristallin Siliziumzellen, klëmmt de Maartundeel vu monokristalline Siliziumwaferen weider, während de Maartundeel vu polykristalline Siliziumwaferen a mengem Land Joer fir Joer erofgaangen ass, vun 32,5% am Joer 2019 op 9,3% am Joer 2020. Dofir benotzen d'Hiersteller vu thermesche Felder haaptsächlech d'Thermfeldtechnologie vun den Eenkristallzuchuewen.

Figur 2: Thermescht Feld an der Industriekette fir kristallint Silizium

D'thermescht Feld besteet aus méi wéi engem Dutzend Komponenten, an déi véier Kärkomponenten sinn den Tiegel, d'Féierungsrouer, den Isolatiounszylinder an den Heizelement. Verschidde Komponenten hunn ënnerschiddlech Ufuerderungen un d'Materialeegeschafte. D'Figur hei ënnendrënner ass e schematescht Diagramm vum thermesche Feld vum Eenkristallsilizium. Den Tiegel, d'Féierungsrouer an den Isolatiounszylinder sinn déi strukturell Deeler vum thermesche Feldsystem. Hir Kärfunktioun ass et, dat ganzt Héichtemperatur-thermescht Feld z'ënnerstëtzen, a si hunn héich Ufuerderungen un Dicht, Stäerkt a thermesch Leetfäegkeet. Den Heizelement ass en direkten Heizelement am thermesche Feld. Seng Funktioun ass et, thermesch Energie ze liwweren. Et ass allgemeng ohmsch, dofir huet et méi héich Ufuerderungen un de Materialwidderstand.