Področja uporabe kompozitnih materialov ogljik/ogljik

Od svojega izuma v šestdesetih letih prejšnjega stoletja jeogljik-ogljikov C/C kompozitiso deležni velike pozornosti vojaške, vesoljske in jedrske industrije. V zgodnji fazi je bil proizvodni procesogljik-ogljikov kompozitje bil zapleten, tehnično zahteven in postopek priprave dolgotrajen. Stroški priprave izdelka so dolgo časa ostali visoki, njegova uporaba pa je bila omejena na nekatere dele s težkimi delovnimi pogoji, pa tudi na vesoljsko industrijo in druga področja, ki jih ni mogoče nadomestiti z drugimi materiali. Trenutno se raziskave ogljik/ogljikovih kompozitov osredotočajo predvsem na nizkocenovno pripravo, antioksidacijo in diverzifikacijo zmogljivosti in strukture. Med njimi je v središču raziskav tehnologija priprave visokozmogljivih in nizkocenovnih ogljik/ogljikovih kompozitov. Kemično nanašanje s paro je prednostna metoda za pripravo visokozmogljivih ogljik/ogljikovih kompozitov in se pogosto uporablja v industrijski proizvodnji.Izdelki iz kompozitov C/CVendar pa tehnični postopek traja dolgo, zato so proizvodni stroški visoki. Izboljšanje proizvodnega procesa ogljik/ogljikovih kompozitov in razvoj nizkocenovnih, visokozmogljivih, velikih in kompleksnih struktur ogljik/ogljikovih kompozitov sta ključnega pomena za spodbujanje industrijske uporabe tega materiala in sta glavni trend razvoja ogljik/ogljikovih kompozitov.

V primerjavi s tradicionalnimi grafitnimi izdelki,ogljik-ogljikovi kompozitni materialiimajo naslednje izjemne prednosti:

1) Večja trdnost, daljša življenjska doba izdelka in manjše število zamenjav komponent, s čimer se poveča izkoriščenost opreme in zmanjšajo stroški vzdrževanja;

2) Nižja toplotna prevodnost in boljša toplotna izolacija, kar prispeva k varčevanju z energijo in izboljšanju učinkovitosti;

3) Lahko se naredi tanjši, tako da se lahko obstoječa oprema uporablja za proizvodnjo monokristalnih izdelkov z večjimi premeri, s čimer se prihranijo stroški naložbe v novo opremo;

4) Visoka varnost, ni enostavno razpokati pri ponavljajočem se visokotemperaturnem toplotnem šoku;

5) Močna oblikovna sposobnost. Velike grafitne materiale je težko oblikovati, medtem ko lahko napredni kompozitni materiali na osnovi ogljika dosežejo skoraj neto oblikovanje in imajo očitne prednosti pri delovanju na področju sistemov toplotnega polja z monokristalnimi peči velikega premera.

Trenutno je zamenjava posebnihgrafitni izdelkikot na primerizostatični grafitz naprednimi kompozitnimi materiali na osnovi ogljika je naslednji:

Zaradi odlične odpornosti na visoke temperature in obrabe so kompozitni materiali iz ogljika in ogljika široko uporabljeni v letalstvu, vesoljski industriji, energetiki, avtomobilih, strojih in drugih področjih.

Specifične aplikacije so naslednje:

1. Področje letalstva:Ogljikovo-ogljikovi kompozitni materiali se lahko uporabljajo za izdelavo visokotemperaturnih delov, kot so šobe motorjev, stene zgorevalne komore, vodilne lopatice itd.

2. Letalsko-vesoljsko področje:Ogljik-ogljikovi kompozitni materiali se lahko uporabljajo za izdelavo materialov za toplotno zaščito vesoljskih plovil, konstrukcijskih materialov vesoljskih plovil itd.

3. Energijsko polje:Ogljik-ogljikovi kompozitni materiali se lahko uporabljajo za izdelavo komponent jedrskih reaktorjev, petrokemične opreme itd.

4. Avtomobilsko področje:Ogljikovo-ogljikovi kompozitni materiali se lahko uporabljajo za izdelavo zavornih sistemov, sklopk, tornih materialov itd.

5. Mehansko polje:Ogljikovo-ogljikovi kompozitni materiali se lahko uporabljajo za izdelavo ležajev, tesnil, mehanskih delov itd.