Care sunt compozitele carbon-ceramice?

Pe măsură ce cererea crește în domeniul producției de echipamente de ultimă generație, compozitele carbon-ceramică sunt considerate din ce în ce mai mult ca materiale promițătoare pentru următoarea generație de sisteme de frecare de înaltă performanță și componente structurale la temperatură înaltă. Deci, care sunt compozitele carbon-ceramică? În principiu, compozitele carbon-ceramică sunt structura compozită multifazică a carbon-ceramică care sunt formate dincarbon siliciufazele ceramice în matricea de carbon armată cu fibră de carbon prin depunere chimică de vapori sau sinterizare în fază lichidă.

Acest material compozit păstrează densitatea scăzută, rezistența la temperaturi ridicate și rezistența la șoc termic a materialelor din carbon, abordând în același timp punctele slabe ale materialelor din carbon pur, cum ar fi rezistența slabă la oxidare și rezistența insuficientă la uzură. Prin urmare, prezintă o durată de viață mai lungă și o performanță mai stabilă în condiții extreme de lucru, cum ar fi frecarea la temperatură ridicată, sarcină mare și cicluri de funcționare de înaltă frecvență.

Avantajele compozitelor carbon-ceramice

1.Performanță mecanică superioară pentru rezistența lor ridicată, duritate ridicată și modulul elastic ridicat.

2. Rezistență excelentă la temperatură înaltă, rezistență la șocuri termice și rezistență la oxidare

3. Performanță ușoară, densitatea compozitelor carbon-ceramică este de aproximativ 1,8-2,2 g/cm³.

4. Proprietăți de frecare stabile chiar și în condiții umede, coeficientul lor de frecare este de aproximativ 0,30-0,45.

5.Superb rezistență la coroziune la acizi, alcaline, săruri și alte substanțe chimice.

Aplicarea compozitelor carbon-ceramice

Pentru o lungă perioadă de timp, aplicarea materialelor carbon-ceramice s-a concentrat în principal în scenarii high-end, cum ar fi sistemele de frânare aerospațiale și de curse. Prețul lor ridicat, procesele complexe de fabricație și capacitatea limitată de producție le-au făcut dificilă pătrunderea pe piața industrială la scară mai largă. Cu toate acestea, odată cu îmbunătățirea continuă a  producției interne de vârf și a capabilităților de control al costurilor, acest material se mută din laborator în domeniul industrial și este utilizat pe scară largă în echipamente de transport, energie nouă, semiconductori și alte domenii industriale.

1. În comparație cu discurile de frână metalice tradiționale, materialele carbon-ceramice au o greutate semnificativ redusă la aceeași rezistență, având în același timp o capacitate termică mai mare și o rezistență mai bună la decolorare termică. Ele pot menține în continuare un coeficient de frecare stabil în condiții de frânare de mare viteză și pornire-oprire frecventă. Acest efect suprapus de ușurință și fiabilitate ridicată facecdiscuri de frana ceramice arbono alegere ideală pentru sistemele de tranzit feroviar și piața auto care urmăresc conservarea energiei, reducerea consumului și siguranța operațională.

2. În procesul de tragere a cristalelor fotovoltaice și de tratare termică, componentele structurale ale câmpului termic trebuie să funcționeze în medii cu temperatură înaltă pentru o lungă perioadă de timp, care au cerințe extrem de ridicate pentru rezistență la temperatură ridicată, rezistență la șocuri termice și stabilitate dimensională. Deși materialele tradiționale din grafit au o anumită capacitate de rezistență la temperatură, ele au blocaje în rezistența mecanică și rezistența la oxidare la temperaturi înalte. Materialele carbon-ceramice, cu performanța lor mai bună, prelungesc durata de viață a echipamentelor, reduc frecvența de înlocuire și au devenit treptat direcția de modernizare pentru echipamentele de câmp termic de ultimă generație.

3. Câmpul semiconductorilor este o altă piață tipică cu barieră înaltă. Un număr mare de componente structurale și materiale containere de înaltă puritate, rezistente la temperaturi înalte și cu poluare scăzută sunt necesare în legăturile de creștere a cristalelor, epitaxie și tratament termic la temperatură înaltă. Compozitele carbon-ceramice au avantaje unice în ceea ce privește stabilitatea termică și rezistența mecanică și pot fi utilizate pentrucreuzeteși componente aferente la temperatură înaltă.