Các lĩnh vực ứng dụng của vật liệu composite carbon/carbon

Kể từ khi được phát minh vào những năm 1960,Vật liệu composite cacbon-cacbon C/Cđã nhận được sự quan tâm lớn từ các ngành công nghiệp quân sự, hàng không vũ trụ và năng lượng hạt nhân. Ở giai đoạn đầu, quy trình sản xuất củavật liệu composite carbon-carbonVật liệu composite carbon/carbon trước đây phức tạp, khó về mặt kỹ thuật và quy trình chế tạo kéo dài. Chi phí chế tạo sản phẩm vẫn ở mức cao trong thời gian dài, và việc sử dụng nó bị hạn chế ở một số bộ phận có điều kiện làm việc khắc nghiệt, cũng như ngành hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác mà không thể thay thế bằng vật liệu khác. Hiện nay, trọng tâm nghiên cứu về vật liệu composite carbon/carbon chủ yếu tập trung vào chế tạo chi phí thấp, chống oxy hóa và đa dạng hóa hiệu suất và cấu trúc. Trong đó, công nghệ chế tạo vật liệu composite carbon/carbon hiệu suất cao và chi phí thấp là trọng tâm nghiên cứu. Phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD) là phương pháp được ưu tiên để chế tạo vật liệu composite carbon/carbon hiệu suất cao và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp.sản phẩm composite C/CTuy nhiên, quy trình kỹ thuật tốn nhiều thời gian, do đó chi phí sản xuất cao. Cải thiện quy trình sản xuất vật liệu composite carbon/carbon và phát triển vật liệu composite carbon/carbon kích thước lớn, cấu trúc phức tạp, hiệu năng cao, chi phí thấp là chìa khóa để thúc đẩy ứng dụng công nghiệp của vật liệu này và là xu hướng phát triển chính của vật liệu composite carbon/carbon.

So với các sản phẩm than chì truyền thống,vật liệu composite carbon-carboncó những ưu điểm vượt trội sau:

1) Độ bền cao hơn, tuổi thọ sản phẩm dài hơn và số lần thay thế linh kiện giảm, nhờ đó tăng hiệu quả sử dụng thiết bị và giảm chi phí bảo trì;

2) Độ dẫn nhiệt thấp hơn và khả năng cách nhiệt tốt hơn, góp phần tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả;

3) Có thể làm cho nó mỏng hơn, nhờ đó có thể sử dụng thiết bị hiện có để sản xuất các sản phẩm tinh thể đơn có đường kính lớn hơn, tiết kiệm chi phí đầu tư vào thiết bị mới;

4) Độ an toàn cao, không dễ bị nứt vỡ dưới tác động nhiệt độ cao lặp đi lặp lại;

5) Khả năng thiết kế mạnh mẽ. Các vật liệu than chì kích thước lớn rất khó tạo hình, trong khi các vật liệu composite gốc carbon tiên tiến có thể đạt được hình dạng gần như hoàn chỉnh và có những ưu điểm vượt trội về hiệu suất trong lĩnh vực hệ thống trường nhiệt lò nung đơn tinh thể đường kính lớn.

Hiện nay, việc thay thế các bộ phận đặc biệt đang được tiến hành.sản phẩm than chìchẳng hạn nhưthan chì đẳng tĩnhCác đặc tính của vật liệu composite gốc carbon tiên tiến như sau:

Khả năng chịu nhiệt cao và chống mài mòn tuyệt vời của vật liệu composite carbon-carbon khiến chúng được sử dụng rộng rãi trong hàng không, vũ trụ, năng lượng, ô tô, máy móc và các lĩnh vực khác.

Các ứng dụng cụ thể như sau:

1. Lĩnh vực hàng không:Vật liệu composite cacbon-cacbon có thể được sử dụng để chế tạo các bộ phận chịu nhiệt độ cao, chẳng hạn như vòi phun động cơ, thành buồng đốt, cánh dẫn hướng, v.v.

2. Lĩnh vực hàng không vũ trụ:Vật liệu composite cacbon-cacbon có thể được sử dụng để chế tạo vật liệu cách nhiệt, vật liệu kết cấu, v.v. cho tàu vũ trụ.

3. Trường năng lượng:Vật liệu composite cacbon-cacbon có thể được sử dụng để chế tạo các bộ phận của lò phản ứng hạt nhân, thiết bị hóa dầu, v.v.

4. Lĩnh vực ô tô:Vật liệu composite cacbon-cacbon có thể được sử dụng để chế tạo hệ thống phanh, ly hợp, vật liệu ma sát, v.v.

5. Lĩnh vực cơ khí:Vật liệu composite cacbon-cacbon có thể được sử dụng để sản xuất vòng bi, gioăng, các bộ phận cơ khí, v.v.