Mga pangunahing materyales sa thermal field: Mga materyales na pinagsama-samang C/C

Mga composite ng carbon-carbonay isang uri ng carbon fiber composites, kung saan ang carbon fiber ang pampalakas na materyal at ang idinepositong carbon ang matrix material. Ang matrix ngAng mga C/C composite ay carbonDahil halos buo itong binubuo ng elemental na carbon, mayroon itong mahusay na resistensya sa mataas na temperatura at minana ang malakas na mekanikal na katangian ng carbon fiber. Nauna na itong na-industriyalisa sa larangan ng depensa.

Mga lugar ng aplikasyon:

Mga materyales na pinagsama-samang C/Cay matatagpuan sa gitna ng kadena ng industriya, at ang upstream ay kinabibilangan ng carbon fiber at preform manufacturing, at ang mga downstream application field ay medyo malawak.Mga materyales na pinagsama-samang C/Cay pangunahing ginagamit bilang mga materyales na lumalaban sa init, mga materyales sa friction, at mga materyales na may mataas na mekanikal na pagganap. Ginagamit ang mga ito sa aerospace (mga lining ng lalamunan ng nozzle ng rocket, mga materyales na proteksyon sa init at mga bahagi ng istrukturang thermal ng makina), mga materyales sa preno (high-speed rail, mga disc ng preno ng eroplano), mga photovoltaic thermal field (mga bariles ng pagkakabukod, mga crucible, mga tubo ng gabay at iba pang mga bahagi), mga biological body (artipisyal na buto) at iba pang mga larangan. Sa kasalukuyan, ang mga domesticMga materyales na pinagsama-samang C/CPangunahing nakatuon ang mga kumpanya sa iisang link ng mga composite na materyales at umaabot sa direksyon ng upstream na preform.

Ang mga materyales na C/C composite ay may mahusay na komprehensibong pagganap, na may mababang densidad, mataas na tiyak na lakas, mataas na tiyak na modulus, mataas na thermal conductivity, mababang thermal expansion coefficient, mahusay na fracture toughness, wear resistance, ablation resistance, atbp. Sa partikular, hindi tulad ng ibang mga materyales, ang lakas ng mga materyales na C/C composite ay hindi bababa ngunit maaaring tumaas kasabay ng pagtaas ng temperatura. Ito ay isang mahusay na materyal na lumalaban sa init, at samakatuwid ito ay unang nai-industriya sa mga rocket throat liner.

Ang materyal na C/C composite ay nagmamana ng mahusay na mekanikal na katangian at mga katangian sa pagproseso ng carbon fiber, at may resistensya sa init at kalawang na katulad ng sa graphite, at naging isang malakas na kakumpitensya ng mga produktong graphite. Lalo na sa larangan ng aplikasyon na may mataas na kinakailangan sa lakas – photovoltaic thermal field, ang pagiging epektibo sa gastos at kaligtasan ng mga materyales na C/C composite ay nagiging mas kitang-kita sa ilalim ng malalaking silicon wafer, at ito ay naging isang mahigpit na pangangailangan. Sa kabaligtaran, ang graphite ay naging suplemento sa mga materyales na C/C composite dahil sa limitadong kapasidad ng produksyon sa panig ng suplay.

Aplikasyon sa photovoltaic thermal field:

Ang thermal field ay ang buong sistema para sa pagpapanatili ng paglago ng monocrystalline silicon o ang produksyon ng polycrystalline silicon ingot sa isang tiyak na temperatura. Ito ay gumaganap ng mahalagang papel sa kadalisayan, pagkakapareho, at iba pang mga katangian ng monocrystalline silicon at polycrystalline silicon, at kabilang sa pangunahing bahagi ng industriya ng pagmamanupaktura ng crystalline silicon. Ang thermal field ay maaaring hatiin sa thermal field system ng monocrystalline silicon single crystal pulling furnace at thermal field system ng polycrystalline ingot furnace ayon sa uri ng produkto. Dahil ang mga monocrystalline silicon cell ay may mas mataas na conversion efficiency kaysa sa mga polycrystalline silicon cell, ang market share ng mga monocrystalline silicon wafer ay patuloy na tumataas, habang ang market share ng mga polycrystalline silicon wafer sa aking bansa ay bumababa taon-taon, mula 32.5% noong 2019 hanggang 9.3% noong 2020. Samakatuwid, ang mga tagagawa ng thermal field ay pangunahing gumagamit ng thermal field technology route ng single crystal pulling furnaces.

Pigura 2: Thermal field sa kadena ng industriya ng pagmamanupaktura ng crystalline silicon

Ang thermal field ay binubuo ng mahigit isang dosenang bahagi, at ang apat na pangunahing bahagi ay ang crucible, guide tube, insulation cylinder, at ang heater. Iba't ibang bahagi ang may iba't ibang pangangailangan para sa mga katangian ng materyal. Ang pigura sa ibaba ay isang eskematiko na diagram ng thermal field ng single crystal silicon. Ang crucible, ang guide tube, at ang insulation cylinder ay ang mga istrukturang bahagi ng thermal field system. Ang kanilang pangunahing tungkulin ay suportahan ang buong high-temperature thermal field, at mayroon silang mataas na pangangailangan para sa density, lakas, at thermal conductivity. Ang heater ay isang direktang heating element sa thermal field. Ang tungkulin nito ay magbigay ng thermal energy. Ito ay karaniwang resistive, kaya mayroon itong mas mataas na pangangailangan para sa material resistivity.