ప్రధాన ఉష్ణ క్షేత్ర పదార్థాలు: C/C మిశ్రమ పదార్థాలు

కార్బన్-కార్బన్ మిశ్రమాలుఇవి ఒక రకమైన కార్బన్ ఫైబర్ కాంపోజిట్లు, వీటిలో కార్బన్ ఫైబర్ ఉపబల పదార్థంగా మరియు నిక్షేపిత కార్బన్ మాత్రిక పదార్థంగా ఉంటుంది.C/C మిశ్రమాలు కార్బన్ఇది దాదాపు పూర్తిగా మూల కార్బన్‌తో కూడి ఉన్నందున, దీనికి అద్భుతమైన అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత ఉంది మరియు కార్బన్ ఫైబర్ యొక్క బలమైన యాంత్రిక లక్షణాలను వారసత్వంగా పొందింది. దీనిని గతంలో రక్షణ రంగంలో పారిశ్రామికీకరించారు.

అప్లికేషన్ రంగాలు:

C/C మిశ్రమ పదార్థాలుపారిశ్రామిక గొలుసు మధ్యలో ఉన్నాయి, మరియు అప్‌స్ట్రీమ్‌లో కార్బన్ ఫైబర్ మరియు ప్రీఫార్మ్ తయారీ ఉన్నాయి, మరియు డౌన్‌స్ట్రీమ్ అప్లికేషన్ రంగాలు సాపేక్షంగా విస్తృతమైనవి.C/C మిశ్రమ పదార్థాలుఇవి ప్రధానంగా ఉష్ణ నిరోధక పదార్థాలు, ఘర్షణ పదార్థాలు మరియు అధిక యాంత్రిక పనితీరు గల పదార్థాలుగా ఉపయోగించబడతాయి. వీటిని ఏరోస్పేస్ (రాకెట్ నాజిల్ థ్రోట్ లైనింగ్‌లు, ఉష్ణ రక్షణ పదార్థాలు మరియు ఇంజిన్ ఉష్ణ నిర్మాణ భాగాలు), బ్రేక్ పదార్థాలు (అధిక-వేగ రైలు, విమాన బ్రేక్ డిస్క్‌లు), ఫోటోవోల్టాయిక్ ఉష్ణ క్షేత్రాలు (ఇన్సులేషన్ బ్యారెల్స్, క్రూసిబుల్స్, గైడ్ ట్యూబ్‌లు మరియు ఇతర భాగాలు), జీవ శరీరాలు (కృత్రిమ ఎముకలు) మరియు ఇతర రంగాలలో ఉపయోగిస్తారు. ప్రస్తుతం, దేశీయంగాC/C మిశ్రమ పదార్థాలుకంపెనీలు ప్రధానంగా మిశ్రమ పదార్థాల సింగిల్ లింక్‌పై దృష్టి సారిస్తాయి మరియు అప్‌స్ట్రీమ్ ప్రీఫార్మ్ దిశ వరకు విస్తరిస్తాయి.

C/C మిశ్రమ పదార్థాలు తక్కువ సాంద్రత, అధిక విశిష్ట బలం, అధిక విశిష్ట మాడ్యులస్, అధిక ఉష్ణ వాహకత, తక్కువ ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం, మంచి ఫ్రాక్చర్ టఫ్నెస్, అరుగుదల నిరోధకత, అబ్లేషన్ నిరోధకత మొదలైన అద్భుతమైన సమగ్ర పనితీరును కలిగి ఉంటాయి. ముఖ్యంగా, ఇతర పదార్థాల వలె కాకుండా, C/C మిశ్రమ పదార్థాల బలం ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొద్దీ తగ్గదు, పైగా పెరగవచ్చు. ఇది ఒక అద్భుతమైన ఉష్ణ నిరోధక పదార్థం, అందువల్ల దీనిని మొదట రాకెట్ థ్రోట్ లైనర్లలో పారిశ్రామికీకరించారు.

C/C మిశ్రమ పదార్థం కార్బన్ ఫైబర్ యొక్క అద్భుతమైన యాంత్రిక మరియు ప్రాసెసింగ్ లక్షణాలను వారసత్వంగా పొందింది, మరియు గ్రాఫైట్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకత మరియు తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉండి, గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తులకు బలమైన పోటీదారుగా మారింది. ముఖ్యంగా అధిక బలం అవసరమయ్యే అప్లికేషన్ రంగంలో – ఫోటోవోల్టాయిక్ థర్మల్ రంగంలో, భారీ-స్థాయి సిలికాన్ వేఫర్‌ల వాడకం వల్ల C/C మిశ్రమ పదార్థాల ఖర్చు-సమర్థత మరియు భద్రత మరింత ప్రముఖంగా మారుతున్నాయి, మరియు ఇది ఒక కఠినమైన అవసరంగా మారింది. దీనికి విరుద్ధంగా, సరఫరా వైపు పరిమిత ఉత్పత్తి సామర్థ్యం కారణంగా గ్రాఫైట్, C/C మిశ్రమ పదార్థాలకు ఒక అనుబంధంగా మారింది.

ఫోటోవోల్టాయిక్ థర్మల్ ఫీల్డ్ అప్లికేషన్:

థర్మల్ ఫీల్డ్ అనేది మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ పెరుగుదలను లేదా పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ ఇంగోట్‌ల ఉత్పత్తిని ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్వహించడానికి ఉపయోగపడే ఒక సంపూర్ణ వ్యవస్థ. ఇది మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ మరియు పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్‌ల స్వచ్ఛత, ఏకరూపత మరియు ఇతర నాణ్యతలలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు క్రిస్టలైన్ సిలికాన్ తయారీ పరిశ్రమ యొక్క ముందంజలో ఉంటుంది. ఉత్పత్తి రకాన్ని బట్టి థర్మల్ ఫీల్డ్‌ను మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సింగిల్ క్రిస్టల్ పుల్లింగ్ ఫర్నేస్ యొక్క థర్మల్ ఫీల్డ్ సిస్టమ్ మరియు పాలీక్రిస్టలైన్ ఇంగోట్ ఫర్నేస్ యొక్క థర్మల్ ఫీల్డ్ సిస్టమ్‌గా విభజించవచ్చు. పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సెల్స్ కంటే మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సెల్స్ అధిక మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నందున, మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ వేఫర్‌ల మార్కెట్ వాటా నిరంతరం పెరుగుతూ ఉంది, అయితే మన దేశంలో పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ వేఫర్‌ల మార్కెట్ వాటా ఏటా తగ్గుతూ, 2019లో 32.5% నుండి 2020లో 9.3%కి పడిపోయింది. అందువల్ల, థర్మల్ ఫీల్డ్ తయారీదారులు ప్రధానంగా సింగిల్ క్రిస్టల్ పుల్లింగ్ ఫర్నేస్‌ల థర్మల్ ఫీల్డ్ టెక్నాలజీ మార్గాన్ని ఉపయోగిస్తున్నారు.

పటం 2: స్ఫటికాకార సిలికాన్ తయారీ పరిశ్రమ గొలుసులో ఉష్ణ క్షేత్రం

ఉష్ణ క్షేత్రం డజనుకు పైగా భాగాలతో కూడి ఉంటుంది, మరియు నాలుగు ప్రధాన భాగాలు క్రూసిబుల్, గైడ్ ట్యూబ్, ఇన్సులేషన్ సిలిండర్ మరియు హీటర్. వేర్వేరు భాగాలకు పదార్థ లక్షణాల విషయంలో వేర్వేరు అవసరాలు ఉంటాయి. కింది పటం సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్ యొక్క ఉష్ణ క్షేత్రం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం. క్రూసిబుల్, గైడ్ ట్యూబ్ మరియు ఇన్సులేషన్ సిలిండర్ అనేవి ఉష్ణ క్షేత్ర వ్యవస్థ యొక్క నిర్మాణ భాగాలు. వాటి ప్రధాన విధి మొత్తం అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఉష్ణ క్షేత్రానికి మద్దతు ఇవ్వడం, మరియు వాటికి సాంద్రత, బలం మరియు ఉష్ణ వాహకత విషయంలో అధిక అవసరాలు ఉంటాయి. హీటర్ అనేది ఉష్ణ క్షేత్రంలో ఒక ప్రత్యక్ష తాపన మూలకం. దాని పని ఉష్ణ శక్తిని అందించడం. ఇది సాధారణంగా నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి దీనికి పదార్థ నిరోధకత విషయంలో అధిక అవసరాలు ఉంటాయి.