Ano ang Carbon-Ceramic Composites?

Habang tumataas ang pangangailangan sa larangan ng paggawa ng makabagong kagamitan, ang mga carbon-ceramic composite ay lalong itinuturing na mga promising na materyales para sa susunod na henerasyon ng mga high-performance friction system at high-temperature structural component. Kaya ano ang mga carbon-ceramic composites? Sa panimula, ang carbon-ceramic composites ay ang multiphase composite structure ng carbon-ceramic na nabuo sa pamamagitan ngsilikon na carbonceramic phase sa carbon fiber-reinforced carbon matrix sa pamamagitan ng chemical vapor deposition o liquid phase reaction sintering.

Ang pinagsama-samang materyal na ito ay nagpapanatili ng mababang density, mataas na temperatura na resistensya, at thermal shock resistance ng mga carbon material, habang tinutugunan ang mga kahinaan ng purong carbon na materyales tulad ng mahinang oxidation resistance at hindi sapat na wear resistance. Samakatuwid, nagpapakita ito ng mas mahabang buhay ng serbisyo at mas matatag na pagganap sa ilalim ng matinding kondisyon sa pagtatrabaho tulad ng mataas na temperatura friction, mataas na load, at high frequency operating cycling.

Mga kalamangan ng carbon-ceramic composites

1. Superior na mekanikal na pagganap para sa kanilang mataas na lakas, mataas na tigas at mataas na elastic modulus.

2. Napakahusay na paglaban sa mataas na temperatura, paglaban sa thermal shock at paglaban sa oksihenasyon

3. Magaang pagganap, ang density ng carbon-ceramic composites ay nasa paligid ng 1.8-2.2g/cm³.

4.Stable frictional properties kahit sa ilalim ng wet condition, ang friction coefficient nila ay humigit-kumulang 0.30-0.45.

5. Napakahusay na paglaban sa kaagnasan sa mga acid, alkalis, asin at iba pang mga kemikal na sangkap.

Application ng carbon-ceramic composites

Sa mahabang panahon, ang paggamit ng mga carbon ceramic na materyales ay pangunahing nakatuon sa mga high-end na sitwasyon tulad ng aerospace at racing braking system. Ang kanilang mataas na presyo, masalimuot na proseso ng pagmamanupaktura, at limitadong kapasidad ng produksyon ay naging mahirap para sa kanila na makapasok sa mas malaking industriyal na merkado. Gayunpaman, sa patuloy na pagpapabuti ng  domestic na high-end na pagmamanupaktura at mga kakayahan sa pagkontrol sa gastos, ang materyal na ito ay lumilipat mula sa laboratoryo patungo sa industriyal na larangan at malawakang ginagamit sa mga kagamitan sa transportasyon, bagong enerhiya, semiconductors at iba pang larangan ng industriya.

1. Kung ikukumpara sa tradisyonal na mga disc ng preno ng metal, ang mga carbon ceramic na materyales ay may makabuluhang nabawasang timbang sa parehong lakas, habang nagtataglay ng mas mataas na kapasidad ng init at mas mahusay na paglaban sa thermal fading. Mapapanatili pa rin nila ang isang matatag na koepisyent ng friction sa ilalim ng mga kondisyon ng high-speed braking at madalas na pagtigil sa pagsisimula. Ginagawa nitong superimposed effect ng magaan at mataas na pagiging maaasahancarbon ceramic brake discisang mainam na pagpipilian para sa mga sistema ng rail transit at ang automotive market na nagsusumikap sa pagtitipid ng enerhiya, pagbabawas ng pagkonsumo, at kaligtasan sa pagpapatakbo.

2. Sa proseso ng paghila ng kristal na photovoltaic at paggamot sa init, ang mga bahagi ng istruktura ng thermal field ay kailangang gumana sa mga kapaligiran na may mataas na temperatura, na may napakataas na kinakailangan para sa paglaban sa mataas na temperatura, paglaban sa thermal shock, at katatagan ng dimensional. Bagama't ang mga tradisyunal na materyales ng grapayt ay may tiyak na kapasidad na lumalaban sa temperatura, mayroon silang mga bottleneck sa lakas ng makina at paglaban sa mataas na temperatura ng oksihenasyon. Ang mga carbon ceramic na materyales, na may mas mahusay na pagganap, ay nagpapalawak sa buhay ng serbisyo ng kagamitan, binabawasan ang dalas ng pagpapalit, at unti-unting naging direksyon sa pag-upgrade para sa high-end na kagamitan sa thermal field.

3. Ang semiconductor field ay isa pang tipikal na high-barrier market. Ang isang malaking bilang ng mataas na kadalisayan, lumalaban sa mataas na temperatura, at mababang polusyon na mga bahagi ng istruktura at mga materyales sa lalagyan ay kinakailangan sa mga link ng paglaki ng kristal, epitaxy, at paggamot sa init na may mataas na temperatura. Ang mga carbon ceramic composites ay may natatanging pakinabang sa thermal stability at mechanical strength, at maaaring gamitin para samga mga cruciblesat mga kaugnay na bahagi ng mataas na temperatura.