Τι είναι τα σύνθετα υλικά άνθρακα-κεραμικού υλικού;

Καθώς η αυξανόμενη ζήτηση στον τομέα της κατασκευής εξοπλισμού αιχμής, τα σύνθετα άνθρακα-κεραμικά θεωρούνται όλο και περισσότερο ως τα πολλά υποσχόμενα υλικά για την επόμενη γενιά συστημάτων τριβής υψηλής απόδοσης και δομικών εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας. Ποια είναι λοιπόν τα σύνθετα άνθρακα-κεραμικά; Βασικά, τα σύνθετα άνθρακα-κεραμικά είναι η πολυφασική σύνθετη δομή του άνθρακα-κεραμικού που σχηματίζεται απόάνθρακας πυριτίουκεραμικές φάσεις στην ενισχυμένη με ανθρακονήματα μήτρα άνθρακα μέσω εναπόθεσης χημικών ατμών ή πυροσυσσωμάτωσης αντίδρασης υγρής φάσης.

Αυτό το σύνθετο υλικό διατηρεί τη χαμηλή πυκνότητα, την αντίσταση σε υψηλές θερμοκρασίες και την αντίσταση σε θερμικό σοκ των υλικών άνθρακα, ενώ αντιμετωπίζει τις αδυναμίες των υλικών καθαρού άνθρακα, όπως η ασθενής αντοχή στην οξείδωση και η ανεπαρκής αντοχή στη φθορά. Ως εκ τούτου, παρουσιάζει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και πιο σταθερή απόδοση υπό ακραίες συνθήκες εργασίας, όπως τριβή υψηλής θερμοκρασίας, υψηλό φορτίο και κύκλους λειτουργίας υψηλής συχνότητας.

Πλεονεκτήματα των σύνθετων υλικών άνθρακα-κεραμικών

1. Ανώτερη μηχανική απόδοση για την υψηλή αντοχή, την υψηλή σκληρότητα και το υψηλό μέτρο ελαστικότητας.

2.Εξαιρετική αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή σε θερμικό σοκ και αντίσταση στην οξείδωση

3.Ελαφριά απόδοση, η πυκνότητα των σύνθετων υλικών άνθρακα-κεραμικών είναι περίπου 1,8-2,2 g/cm³.

4.Σταθερές ιδιότητες τριβής ακόμη και υπό υγρές συνθήκες, ο συντελεστής τριβής τους είναι περίπου 0,30-0,45.

5. Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε οξέα, αλκάλια, άλατα και άλλες χημικές ουσίες.

Εφαρμογή σύνθετων άνθρακα-κεραμικών

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, η εφαρμογή κεραμικών υλικών άνθρακα έχει επικεντρωθεί κυρίως σε σενάρια υψηλών προδιαγραφών όπως η αεροδιαστημική και τα αγωνιστικά συστήματα πέδησης. Η υψηλή τους τιμή, οι πολύπλοκες διαδικασίες παραγωγής και η περιορισμένη παραγωγική τους ικανότητα έχουν καταστήσει δύσκολη τη διείσδυσή τους στη μεγαλύτερης κλίμακας βιομηχανική αγορά. Ωστόσο, με τη συνεχή βελτίωση των δυνατοτήτων οικιακής κατασκευής υψηλής τεχνολογίας και ελέγχου κόστους, αυτό το υλικό μετακινείται από το εργαστήριο στο βιομηχανικό πεδίο και χρησιμοποιείται ευρέως σε εξοπλισμό μεταφοράς, νέα ενέργεια, ημιαγωγούς και άλλους βιομηχανικούς τομείς.

1. Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς μεταλλικούς δίσκους φρένων, τα ανθρακεραμικά υλικά έχουν σημαντικά μειωμένο βάρος στην ίδια αντοχή, ενώ διαθέτουν υψηλότερη θερμοχωρητικότητα και καλύτερη αντοχή στο θερμικό ξεθώριασμα. Μπορούν ακόμα να διατηρήσουν σταθερό συντελεστή τριβής υπό συνθήκες φρεναρίσματος υψηλής ταχύτητας και συχνής εκκίνησης-σταματήματος. Αυτό το επάλληλο αποτέλεσμα της ελαφριάς και υψηλής αξιοπιστίας κάνειcarbon κεραμικοί δίσκοι φρένωνμια ιδανική επιλογή για συστήματα σιδηροδρομικής μεταφοράς και την αγορά αυτοκινήτων που επιδιώκουν την εξοικονόμηση ενέργειας, τη μείωση της κατανάλωσης και τη λειτουργική ασφάλεια.

2. Στη διαδικασία έλξης και θερμικής επεξεργασίας φωτοβολταϊκών κρυστάλλων, τα δομικά στοιχεία θερμικού πεδίου πρέπει να λειτουργούν σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα οποία έχουν εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή σε θερμικό σοκ και σταθερότητα διαστάσεων. Αν και τα παραδοσιακά υλικά γραφίτη έχουν μια ορισμένη ικανότητα αντοχής στη θερμοκρασία, έχουν σημεία συμφόρησης στη μηχανική αντοχή και αντοχή στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία. Τα ανθρακεραμικά υλικά, με την καλύτερη απόδοση τους, παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού, μειώνουν τη συχνότητα αντικατάστασης και έχουν γίνει σταδιακά η κατεύθυνση αναβάθμισης για εξοπλισμό θερμικού πεδίου υψηλής τεχνολογίας.

3. Το πεδίο ημιαγωγών είναι μια άλλη τυπική αγορά υψηλού φραγμού. Απαιτείται ένας μεγάλος αριθμός δομικών εξαρτημάτων και υλικών δοχείων υψηλής καθαρότητας, ανθεκτικών σε υψηλή θερμοκρασία και χαμηλής ρύπανσης στους συνδέσμους ανάπτυξης κρυστάλλων, επιταξίας και θερμικής επεξεργασίας σε υψηλή θερμοκρασία. Τα ανθρακεραμικά σύνθετα υλικά έχουν μοναδικά πλεονεκτήματα στη θερμική σταθερότητα και τη μηχανική αντοχή και μπορούν να χρησιμοποιηθούν γιαχωνευτήριακαι σχετικά εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας.