Anglies/anglies kompozitas (C/C kompozitas) yra visiškai anglies turinti kompozicinė medžiaga, sudaryta iš anglies pluošto armatūros ir anglies matricos. Jos išskirtinė savybė yra ta, kad ji yra visiškai anglies pagrindu pagaminta, kur anglies pluošto tinklas veikia kaip struktūrinis karkasas, o pirolizės būdu arba dervos karbonizacijos būdu suformuota anglies matrica veikia kaip užpildas, užtikrinantis tvirtą ir stiprią jungtį mikroskopiniame lygmenyje.
Ankstyviausias žinomas šios medžiagos paminėjimas siekia 1958 m., kai ji buvo atsitiktinai atrasta JAV laboratorijoje. Jos gamybos procesas vystėsi dėl technologinės pažangos, tokios kaip cheminis garų nusodinimas (CVD) ir impregnavimas skystojoje fazėje, todėl ji tapo svarbia šiuolaikinių aukštos temperatūros medžiagų šaka. Iš esmės, anglies/anglies kompozitai pasiekia unikalią struktūrą, kurioje lengvas svoris derinamas su dideliu stiprumu, sulygiuojant anglies pluoštus ir tankinant anglies matricą, taip siūlydami novatoriškus sprendimus ekstremalioms aplinkoms.
Anglies/anglies kompozitai pasižymi novatoriškomis fizinėmis savybėmis įvairiuose matmenyse, todėl jie yra nepakeičiami ekstremaliomis sąlygomis. Pirma, jų tankis svyruoja nuo 1,5 iki 2,0 g/cm³, tai yra mažiau nei ketvirtadaliu nikelio pagrindu pagamintų superlydinių tankio, tačiau jie žymiai pagerina savitąjį stiprumą ir standumą.
Įdomu tai, kad jų šiluminės savybės yra išskirtinės: jos išlaiko struktūrinį vientisumą aukštesnėje nei 1650 °C temperatūroje, o teorinė viršutinė riba yra 2600–3500 °C, todėl tai vienintelė aukštai temperatūrai atspari konstrukcinė medžiaga, galinti veikti aukštesnėje nei 3000 °C temperatūroje.
Termiškai medžiaga pasižymi mažu šiluminio plėtimosi koeficientu (<1×10⁻⁶/°C) ir išskirtiniu atsparumu šiluminiam smūgiui, todėl sumažėja įtrūkimų atsiradimas esant greitiems kaitinimo ar aušinimo ciklams. Mechaniškai jos lenkimo stipris didėja didėjant temperatūrai ir viršija kambario temperatūros charakteristikas esant 2000 °C.
Be to, jis pasižymi dideliu šilumos laidumu (200 W/m·K išilgai pluošto), puikiomis tribologinėmis savybėmis (trinties koeficientas 0,2–0,4) ir išskirtiniu matmenų stabilumu. Šis unikalus savybių derinys užtikrina stabilų veikimą atšiauriomis sąlygomis, įskaitant itin didelį karštį, dideles apkrovas ir stiprią koroziją, ir sudaro sąlygas proveržio taikymams aviacijos ir kosmoso, atsinaujinančios energijos ir kitose pažangiose srityse.
Dėl savo unikalių savybių,anglies/anglies kompozitairado platų pritaikymą įvairiose pramonės šakose.
Aviacija ir kosmosas
Aviacijos ir kosmoso sektoriuje anglies/anglies kompozitai yra pasirinkta medžiaga aukštos temperatūros komponentams. Pavyzdžiui, raketų purkštukai, orlaivių variklių turbinų mentės ir grįžtamųjų erdvėlaivių šiluminės apsaugos sistemos naudoja šias medžiagas. Dėl išskirtinio atsparumo aukštai temperatūrai ir lengvų savybių jie idealiai tinka erdvėlaiviams ir orlaiviams.
Automobilių pramonė
Didėjant automobilių degalų naudojimo efektyvumo ir aplinkos apsaugos poreikiams, anglies/anglies kompozitai pateko į automobilių pramonę, ypač lenktynėse. Dėl didelio stiprumo ir lengvumo efektyviai sumažėja transporto priemonės svoris, pagerėja greitėjimas ir valdymas. Anglies/anglies stabdžių diskai taip pat plačiai naudojami aukščiausios klasės superautomobiliuose ir lenktyninėse transporto priemonėse.
Metalurgijos pramonė
Metalurgijoje anglies/anglies kompozitai daugiausia naudojami aukštos temperatūros krosnių įrangoje ir lydymo sistemose. Dėl išskirtinio atsparumo karščiui ir korozijai jie užtikrina stabilų veikimą ekstremaliomis sąlygomis, užtikrindami sklandų lydymo procesą.
Elektronika ir energetika
Anglies/anglies kompozitų elektrinis laidumas suteikia jiems pritaikymo elektronikoje. Pavyzdžiui, tam tikruose didelės galios elektronikos komponentuose šios medžiagos užtikrina efektyvų šilumos išsklaidymą, taip pagerindamos veikimo stabilumą ir tarnavimo laiką.
Be to, jo taikymas toliau plečiasi tokiose srityse kaip puslaidininkių plokštelių gamybos terminiai laukai, branduolinių reaktorių neutronų moderatoriai ir medicininiai dirbtinių kaulų implantai. Prognozuojama, kad iki 2025 m. pasaulinės rinkos dydis viršys 17 milijardų juanių.
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 30 d.