Углерод-углеродные композитыявляются типом композитов из углеродного волокна, в которых углеродное волокно используется в качестве армирующего материала, а осажденный углерод — в качестве матричного материала. МатрицаКомпозиты C/C — это углерод. Поскольку он почти полностью состоит из элементарного углерода, он обладает превосходной устойчивостью к высоким температурам и наследует прочные механические свойства углеродного волокна. Ранее он был промышленно освоен в оборонной сфере.
Области применения:
Композитные материалы C/Cрасположены в середине промышленной цепочки, и восходящая часть включает производство углеродного волокна и преформ, а нисходящие области применения относительно широки.Композитные материалы C/Cв основном используются как термостойкие материалы, фрикционные материалы и материалы с высокими механическими характеристиками. Они используются в аэрокосмической промышленности (облицовка сопла ракеты, теплозащитные материалы и тепловые структурные детали двигателя), тормозные материалы (высокоскоростные железные дороги, тормозные диски самолетов), фотоэлектрические тепловые поля (изоляционные цилиндры, тигли, направляющие трубки и другие компоненты), биологические тела (искусственные кости) и других областях. В настоящее время отечественныеКомпозитные материалы C/CКомпании в основном фокусируются на отдельном звене композитных материалов и расширяют свое влияние на направление преформ.
Композитные материалы C/C обладают превосходными комплексными характеристиками, низкой плотностью, высокой удельной прочностью, высоким удельным модулем, высокой теплопроводностью, низким коэффициентом теплового расширения, хорошей вязкостью разрушения, износостойкостью, стойкостью к абляции и т. д. В частности, в отличие от других материалов, прочность композитных материалов C/C не уменьшается, а может увеличиваться с повышением температуры. Это превосходный термостойкий материал, и поэтому он был впервые промышленно использован в ракетных футеровках.
Композитный материал C/C наследует превосходные механические свойства и технологические свойства углеродного волокна, а также обладает термостойкостью и коррозионной стойкостью графита и стал сильным конкурентом графитовых изделий. Особенно в области применения с высокими требованиями к прочности – фотоэлектрической тепловой области, экономическая эффективность и безопасность композитных материалов C/C становятся все более заметными в условиях крупномасштабных кремниевых пластин, и это стало жестким спросом. Напротив, графит стал дополнением к композитным материалам C/C из-за ограниченных производственных мощностей со стороны предложения.
Применение фотоэлектрического теплового поля:
Тепловое поле — это вся система поддержания роста монокристаллического кремния или производства слитков поликристаллического кремния при определенной температуре. Оно играет ключевую роль в чистоте, однородности и других качествах монокристаллического кремния и поликристаллического кремния и относится к передовой части отрасли производства кристаллического кремния. Тепловое поле можно разделить на систему теплового поля печи вытягивания монокристалла монокристаллического кремния и систему теплового поля печи вытягивания поликристаллического слитка в зависимости от типа продукта. Поскольку ячейки монокристаллического кремния имеют более высокую эффективность преобразования, чем ячейки поликристаллического кремния, доля рынка пластин монокристаллического кремния продолжает расти, в то время как доля рынка пластин поликристаллического кремния в моей стране из года в год снижается с 32,5% в 2019 году до 9,3% в 2020 году. Поэтому производители теплового поля в основном используют технологию теплового поля печей вытягивания монокристалла.
Рисунок 2: Тепловое поле в цепочке производства кристаллического кремния
Тепловое поле состоит из более чем дюжины компонентов, и четыре основных компонента - это тигель, направляющая трубка, изоляционный цилиндр и нагреватель. Различные компоненты имеют разные требования к свойствам материала. На рисунке ниже представлена принципиальная схема теплового поля монокристаллического кремния. Тигель, направляющая трубка и изоляционный цилиндр являются структурными частями системы теплового поля. Их основная функция - поддерживать все высокотемпературное тепловое поле, и они имеют высокие требования к плотности, прочности и теплопроводности. Нагреватель является прямым нагревательным элементом в тепловом поле. Его функция - обеспечивать тепловую энергию. Он, как правило, резистивный, поэтому имеет более высокие требования к удельному сопротивлению материала.
Время публикации: 01 июля 2024 г.