Какво представляват въглеродно-керамичните композити?

С нарастващото търсене в областта на производството на авангардно оборудване, въглеродно-керамичните композити все повече се разглеждат като обещаващи материали за следващо поколение високопроизводителни фрикционни системи и високотемпературни структурни компоненти. И така, какво представляват въглеродно-керамичните композити? По принцип въглеродно-керамичните композити са многофазна композитна структура на въглерод-керамика, която се образува отсилициев въглеродкерамични фази в подсилената с въглеродни влакна въглеродна матрица чрез химическо отлагане на пари или реакционно синтероване в течна фаза.

Този композитен материал запазва ниската плътност, устойчивостта на висока температура и устойчивостта на термичен шок на въглеродните материали, като същевременно се справя със слабостите на чистите въглеродни материали, като слаба устойчивост на окисление и недостатъчна устойчивост на износване. Следователно той показва по-дълъг експлоатационен живот и по-стабилна производителност при екстремни работни условия, като високотемпературно триене, голямо натоварване и високочестотни работни цикли.

Предимства на карбон-керамичните композити

1. Превъзходни механични характеристики за тяхната висока якост, висока издръжливост и висок модул на еластичност.

2. Отлична устойчивост на висока температура, устойчивост на термичен шок и устойчивост на окисление

3. Лека производителност, плътността на въглеродно-керамичните композити е около 1,8-2,2 g/cm³.

4. Стабилни свойства на триене дори при мокри условия, техният коефициент на триене е приблизително 0,30-0,45.

5. Превъзходна устойчивост на корозия към киселини, основи, соли и други химически вещества.

Приложение на карбоново-керамични композити

Дълго време приложението на въглеродно-керамични материали е концентрирано главно в сценарии от висок клас като авиационни и състезателни спирачни системи. Високата им цена, сложните производствени процеси и ограниченият производствен капацитет затрудняват навлизането им на по-мащабния индустриален пазар. Въпреки това, с непрекъснатото подобряване на местното производство от висок клас и възможностите за контрол на разходите, този материал се премества от лабораторията към промишленото поле и се използва широко в транспортно оборудване, нова енергия, полупроводници и други индустриални области.

1. В сравнение с традиционните метални спирачни дискове, въглеродно-керамичните материали имат значително намалено тегло при същата здравина, като същевременно притежават по-висок топлинен капацитет и по-добра устойчивост на термично избледняване. Те все още могат да поддържат стабилен коефициент на триене при условия на високоскоростно спиране и често стартиране и спиране. Този насложен ефект на леко тегло и висока надеждност правиcвъглеродно-керамични спирачни дисковеидеален избор за железопътни транзитни системи и автомобилния пазар, които се стремят към пестене на енергия, намаляване на потреблението и оперативна безопасност.

2. В процеса на издърпване на фотоволтаични кристали и термична обработка, структурните компоненти на термично поле трябва да работят в среда с висока температура за дълго време, която има изключително високи изисквания за устойчивост на висока температура, устойчивост на термичен шок и стабилност на размерите. Въпреки че традиционните графитни материали имат определен капацитет за устойчивост на температура, те имат затруднения в механичната якост и устойчивостта на високотемпературно окисление. Въглеродно-керамичните материали, с по-добрата си производителност, удължават експлоатационния живот на оборудването, намаляват честотата на смяна и постепенно се превърнаха в посока за надграждане на термично полево оборудване от висок клас.

3. Областта на полупроводниците е друг типичен пазар с високи бариери. Голям брой структурни компоненти и материали за контейнери с висока чистота, устойчивост на висока температура и ниско замърсяване са необходими във връзките на кристалния растеж, епитаксия и високотемпературна топлинна обработка. Въглеродните керамични композити имат уникални предимства в термичната стабилност и механичната якост и могат да се използват затигелии свързани високотемпературни компоненти.