Compósitos carbono-carbonosão um tipo de compósito de fibra de carbono, com fibra de carbono como material de reforço e carbono depositado como material de matriz. A matriz deCompósitos C/C são de carbono. Por ser quase inteiramente composto de carbono elementar, possui excelente resistência a altas temperaturas e herda as fortes propriedades mecânicas da fibra de carbono. Já foi industrializado no setor de defesa anteriormente.
Áreas de aplicação:
Materiais compósitos C/Cestão localizados no meio da cadeia industrial, e o upstream inclui fabricação de fibra de carbono e pré-formas, e os campos de aplicação downstream são relativamente amplos.Materiais compósitos C/CSão utilizados principalmente como materiais resistentes ao calor, materiais de atrito e materiais de alto desempenho mecânico. São utilizados na indústria aeroespacial (revestimentos de gargantas de bicos de foguetes, materiais de proteção térmica e peças estruturais térmicas de motores), materiais de freio (trem de alta velocidade, discos de freio de aeronaves), campos térmicos fotovoltaicos (barris de isolamento, cadinhos, tubos-guia e outros componentes), corpos biológicos (ossos artificiais) e outras áreas. Atualmente, a indústria domésticaMateriais compósitos C/Cas empresas se concentram principalmente no elo único de materiais compostos e se estendem para a direção de pré-formas upstream.
Os materiais compósitos C/C apresentam excelente desempenho abrangente, com baixa densidade, alta resistência específica, alto módulo específico, alta condutividade térmica, baixo coeficiente de expansão térmica, boa tenacidade à fratura, resistência ao desgaste, resistência à ablação, etc. Em particular, ao contrário de outros materiais, a resistência dos materiais compósitos C/C não diminui, mas pode aumentar com o aumento da temperatura. É um material excelentemente resistente ao calor e, portanto, foi inicialmente industrializado em revestimentos de garganta de foguetes.
O material compósito C/C herda as excelentes propriedades mecânicas e de processamento da fibra de carbono, possui a resistência ao calor e à corrosão do grafite e se tornou um forte concorrente dos produtos de grafite. Especialmente no campo de aplicação com altos requisitos de resistência – o campo térmico fotovoltaico –, a relação custo-benefício e a segurança dos materiais compósitos C/C estão se tornando cada vez mais importantes devido à produção em larga escala de wafers de silício, e a demanda por eles se tornou rigorosa. Por outro lado, o grafite tornou-se um complemento aos materiais compósitos C/C devido à capacidade limitada de produção do lado da oferta.
Aplicação de campo térmico fotovoltaico:
O campo térmico é todo o sistema para manter o crescimento do silício monocristalino ou a produção de lingotes de silício policristalino a uma determinada temperatura. Ele desempenha um papel fundamental na pureza, uniformidade e outras qualidades do silício monocristalino e do silício policristalino, e pertence à linha de frente da indústria de fabricação de silício cristalino. O campo térmico pode ser dividido no sistema de campo térmico do forno de tração de cristal único de silício monocristalino e no sistema de campo térmico do forno de lingotes policristalinos de acordo com o tipo de produto. Como as células de silício monocristalino têm maior eficiência de conversão do que as células de silício policristalino, a participação de mercado de wafers de silício monocristalino continua a aumentar, enquanto a participação de mercado de wafers de silício policristalino em meu país vem diminuindo ano a ano, de 32,5% em 2019 para 9,3% em 2020. Portanto, os fabricantes de campo térmico usam principalmente a rota da tecnologia de campo térmico de fornos de tração de cristal único.
Figura 2: Campo térmico na cadeia da indústria de fabricação de silício cristalino
O campo térmico é composto por mais de uma dúzia de componentes, sendo os quatro principais o cadinho, o tubo guia, o cilindro isolante e o aquecedor. Diferentes componentes possuem diferentes requisitos para as propriedades do material. A figura abaixo é um diagrama esquemático do campo térmico do silício monocristalino. O cadinho, o tubo guia e o cilindro isolante são as partes estruturais do sistema de campo térmico. Sua função principal é suportar todo o campo térmico de alta temperatura e possuem altos requisitos de densidade, resistência e condutividade térmica. O aquecedor é um elemento de aquecimento direto no campo térmico. Sua função é fornecer energia térmica. Geralmente é resistivo, portanto, possui requisitos mais elevados para a resistividade do material.
Horário da postagem: 01/07/2024