Kas yra anglies ir keramikos kompozitai?

Augant pažangiausios įrangos gamybos paklausai, anglies ir keramikos kompozitai vis dažniau laikomi perspektyviomis naujos kartos aukštos kokybės trinties sistemomis ir aukštos temperatūros konstrukciniais komponentais. Taigi, kas yra anglies ir keramikos kompozitai? Iš esmės anglies keramikos kompozitai yra daugiafazė sudėtinė anglies keramikos struktūra, kurią sudarosilicio angliskeraminės fazės į anglies pluoštu sustiprintą anglies matricą cheminio nusodinimo garais arba skystosios fazės reakcijos sukepinimo būdu.

Ši kompozicinė medžiaga išlaiko mažą anglies medžiagų tankį, atsparumą aukštai temperatūrai ir atsparumą šiluminiam smūgiui, kartu pašalindama grynos anglies medžiagų trūkumus, tokius kaip silpnas atsparumas oksidacijai ir nepakankamas atsparumas dilimui. Todėl jis pasižymi ilgesniu tarnavimo laiku ir stabilesniu veikimu ekstremaliomis darbo sąlygomis, tokiomis kaip aukšta temperatūra, didelė apkrova ir aukšto dažnio veikimo ciklas.

Anglies ir keramikos kompozitų privalumai

1. Puikus mechaninis veikimas dėl didelio stiprumo, didelio kietumo ir didelio elastingumo modulio.

2. Puikus atsparumas aukštai temperatūrai, atsparumas šiluminiam smūgiui ir atsparumas oksidacijai

3. Lengvas veikimas, anglies ir keramikos kompozitų tankis yra apie 1,8–2,2 g/cm³.

4.Stabilios trinties savybės net ir drėgnomis sąlygomis, jų trinties koeficientas yra maždaug 0,30-0,45.

5. Puikus atsparumas korozijai rūgštims, šarmams, druskoms ir kitoms cheminėms medžiagoms.

Anglies keramikos kompozitų taikymas

Ilgą laiką anglies keramikos medžiagos daugiausia buvo naudojamos aukščiausios klasės scenarijuose, pavyzdžiui, aviacijos ir lenktynių stabdžių sistemose. Dėl didelės kainos, sudėtingų gamybos procesų ir ribotų gamybos pajėgumų jiems buvo sunku įsiskverbti į didesnio masto pramonės rinką. Tačiau nuolat tobulinant aukštos klasės vidaus gamybos ir sąnaudų kontrolės galimybes, ši medžiaga iš laboratorijos perkeliama į pramonės sritį ir plačiai naudojama transporto įrangoje, naujoje energetikoje, puslaidininkiuose ir kitose pramonės srityse.

1. Palyginti su tradiciniais metaliniais stabdžių diskais, anglies keramikos medžiagų svoris yra žymiai mažesnis esant tokiam pat stiprumui, tuo pat metu turi didesnę šiluminę talpą ir didesnį atsparumą terminiam blukimui. Jie vis tiek gali išlaikyti stabilų trinties koeficientą stabdant dideliu greičiu ir dažnai stabdant. Šis lengvumo ir didelio patikimumo efektas sukuriacarbon keraminiai stabdžių diskaiidealus pasirinkimas geležinkelio tranzito sistemoms ir automobilių rinkai, kurios siekia energijos taupymo, vartojimo mažinimo ir eksploatavimo saugumo.

2. Fotovoltinių kristalų traukimo ir terminio apdorojimo procese terminio lauko konstrukciniai komponentai turi ilgą laiką veikti aukštos temperatūros aplinkoje, kuriai keliami itin aukšti atsparumo aukštai temperatūrai, atsparumo šiluminiams smūgiams ir matmenų stabilumo reikalavimai. Nors tradicinės grafito medžiagos turi tam tikrą atsparumą temperatūrai, jos turi trūkumų, susijusių su mechaniniu stiprumu ir atsparumu oksidacijai aukštoje temperatūroje. Anglies keramikos medžiagos, pasižyminčios geresnėmis savybėmis, prailgina įrangos tarnavimo laiką, sumažina keitimo dažnumą ir palaipsniui tapo aukščiausios klasės šiluminio lauko įrangos atnaujinimo kryptimi.

3. Puslaidininkių laukas yra dar viena tipiška aukštų barjerų rinka. Kristalų auginimo, epitaksijos ir aukštos temperatūros terminio apdorojimo jungtims reikia daug didelio grynumo, aukštai temperatūrai atsparių ir mažai taršių konstrukcinių komponentų ir konteinerių medžiagų. Anglies keramikos kompozitai turi unikalių pranašumų dėl šiluminio stabilumo ir mechaninio stiprumo, todėl gali būti naudojamitigliaiir susijusius aukštos temperatūros komponentus.