Wat zijn de koolstof-keramische composieten？

Door de stijgende vraag op het gebied van geavanceerde apparatuurproductie worden koolstof-keramische composieten steeds meer beschouwd als de veelbelovende materialen voor de volgende generatie hoogwaardige wrijvingssystemen en structurele componenten voor hoge temperaturen. Dus wat zijn de koolstof-keramische composieten? In wezen zijn koolstof-keramische composieten de meerfasige composietstructuur van koolstof-keramiek die wordt gevormd doorsilicium koolstofkeramische fasen in de met koolstofvezels versterkte koolstofmatrix door middel van chemische dampafzetting of sinteren in de vloeistoffasereactie.

Dit composietmateriaal behoudt de lage dichtheid, hoge temperatuurbestendigheid en thermische schokbestendigheid van koolstofmaterialen, terwijl het de zwakke punten van pure koolstofmaterialen aanpakt, zoals zwakke oxidatieweerstand en onvoldoende slijtvastheid. Het vertoont daarom een ​​langere levensduur en stabielere prestaties onder extreme werkomstandigheden, zoals wrijving bij hoge temperaturen, hoge belasting en hoogfrequente bedrijfscycli.

Voordelen van koolstof-keramische composieten

1. Superieure mechanische prestaties vanwege hun hoge sterkte, hoge taaiheid en hoge elastische modulus.

2. Uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen, thermische schokbestendigheid en oxidatieweerstand

3. Lichtgewicht prestaties, de dichtheid van koolstof-keramische composieten bedraagt ​​ongeveer 1,8-2,2 g/cm³.

4. Stabiele wrijvingseigenschappen, zelfs onder natte omstandigheden, hun wrijvingscoëfficiënt is ongeveer 0,30-0,45.

5. Uitstekende corrosieweerstand tegen zuren, logen, zouten en andere chemische stoffen.

Toepassing van koolstof-keramische composieten

De toepassing van koolstofkeramische materialen is lange tijd vooral geconcentreerd in high-end scenario's zoals remsystemen in de lucht- en ruimtevaart en in de racerij. Hun hoge prijs, complexe productieprocessen en beperkte productiecapaciteit hebben het voor hen moeilijk gemaakt om de grootschalige industriële markt te penetreren. Met de voortdurende verbetering van de binnenlandse hoogwaardige productie- en kostenbeheersingsmogelijkheden verplaatst dit materiaal zich echter van het laboratorium naar het industriële veld en wordt het veel gebruikt in transportapparatuur, nieuwe energie, halfgeleiders en andere industriële velden.

1. Vergeleken met traditionele metalen remschijven hebben koolstofkeramische materialen een aanzienlijk lager gewicht bij dezelfde sterkte, terwijl ze een hogere warmtecapaciteit en een betere weerstand tegen thermische vervaging bezitten. Ze kunnen nog steeds een stabiele wrijvingscoëfficiënt behouden onder omstandigheden van remmen op hoge snelheid en veelvuldig starten en stoppen. Dit gesuperponeerde effect van lichtgewicht en hoge betrouwbaarheid maaktcarbon keramische remschijveneen ideale keuze voor spoortransitsystemen en de automobielmarkt die energiebesparing, verbruiksreductie en operationele veiligheid nastreven.

2. Tijdens het proces van het trekken van fotovoltaïsche kristallen en de warmtebehandeling moeten structurele componenten van thermische velden lange tijd in omgevingen met hoge temperaturen werken, die extreem hoge eisen stellen aan hoge temperatuurbestendigheid, thermische schokbestendigheid en maatvastheid. Hoewel traditionele grafietmaterialen een bepaald temperatuurbestendig vermogen hebben, hebben ze knelpunten wat betreft mechanische sterkte en oxidatieweerstand bij hoge temperaturen. Koolstofkeramische materialen verlengen met hun betere prestaties de levensduur van apparatuur, verminderen de vervangingsfrequentie en zijn geleidelijk de upgraderichting geworden voor hoogwaardige thermische veldapparatuur.

3. De halfgeleidersector is een andere typische markt met hoge barrières. Een groot aantal zeer zuivere, hoge temperatuurbestendige en weinig vervuilende structurele componenten en containermaterialen zijn vereist in de schakels van kristalgroei, epitaxie en hittebehandeling bij hoge temperaturen. Koolstof-keramische composieten hebben unieke voordelen op het gebied van thermische stabiliteit en mechanische sterkte, en kunnen hiervoor worden gebruiktsmeltkroezenen aanverwante componenten voor hoge temperaturen.