คอมโพสิตคาร์บอนเซรามิกคืออะไร？

เนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นในด้านการผลิตอุปกรณ์ที่ล้ำสมัย คอมโพสิตคาร์บอนเซรามิกจึงได้รับการยกย่องมากขึ้นว่าเป็นวัสดุที่มีแนวโน้มสำหรับระบบแรงเสียดทานประสิทธิภาพสูงรุ่นต่อไปและส่วนประกอบโครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูง แล้วคอมโพสิตคาร์บอนเซรามิกคืออะไร? โดยพื้นฐานแล้ว คอมโพสิตคาร์บอนเซรามิกเป็นโครงสร้างคอมโพสิตหลายเฟสของคาร์บอนเซรามิกซึ่งเกิดขึ้นจากซิลิคอนคาร์บอนเฟสเซรามิกเป็นเมทริกซ์คาร์บอนเสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ผ่านการสะสมไอสารเคมีหรือการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยาเฟสของเหลว

วัสดุคอมโพสิตนี้ยังคงรักษาความหนาแน่นต่ำ ทนต่ออุณหภูมิสูง และทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของวัสดุคาร์บอน ขณะเดียวกันก็แก้ไขจุดอ่อนของวัสดุคาร์บอนบริสุทธิ์ เช่น ความต้านทานต่อออกซิเดชันที่อ่อนแอ และความต้านทานการสึกหรอที่ไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและประสิทธิภาพที่เสถียรยิ่งขึ้นภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง เช่น แรงเสียดทานที่อุณหภูมิสูง โหลดสูง และวงจรการทำงานที่มีความถี่สูง

ข้อดีของคอมโพสิตคาร์บอนเซรามิก

1. ประสิทธิภาพทางกลที่เหนือกว่าสำหรับโมดูลัสที่มีความแข็งแรงสูง มีความเหนียวสูงและมีความยืดหยุ่นสูง

2. ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยมทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนและทนต่อการเกิดออกซิเดชัน

3.ประสิทธิภาพน้ำหนักเบา ความหนาแน่นของคอมโพสิตคาร์บอนเซรามิกอยู่ที่ประมาณ 1.8-2.2g/cm³

4. คุณสมบัติเสียดทานที่มั่นคงแม้ในสภาพเปียก ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีจะอยู่ที่ประมาณ 0.30-0.45

5. ทนต่อการกัดกร่อนของกรด ด่าง เกลือ และสารเคมีอื่น ๆ ได้ดีเยี่ยม

การใช้วัสดุผสมคาร์บอน-เซรามิก

เป็นเวลานานมาแล้วที่การใช้วัสดุคาร์บอนเซรามิกมุ่งเน้นไปที่สถานการณ์ระดับไฮเอนด์เป็นหลัก เช่น การบินและอวกาศและระบบเบรกสำหรับการแข่งขัน ราคาที่สูง กระบวนการผลิตที่ซับซ้อน และกำลังการผลิตที่จำกัด ทำให้ยากสำหรับพวกเขาที่จะเจาะตลาดอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของความสามารถในการผลิตระดับไฮเอนด์ภายในประเทศและความสามารถในการควบคุมต้นทุน วัสดุนี้จึงย้ายจากห้องปฏิบัติการไปยังเขตอุตสาหกรรม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์การขนส่ง พลังงานใหม่ เซมิคอนดักเตอร์ และสาขาอุตสาหกรรมอื่นๆ

1. เมื่อเปรียบเทียบกับจานเบรกโลหะแบบดั้งเดิม วัสดุคาร์บอนเซรามิกจะมีน้ำหนักลดลงอย่างเห็นได้ชัดที่ความแข็งแรงเท่ากัน ในขณะที่มีความจุความร้อนสูงกว่าและทนทานต่อการซีดจางจากความร้อนได้ดีกว่า โดยยังคงสามารถรักษาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานให้คงที่ภายใต้สภาวะการเบรกด้วยความเร็วสูงและการสตาร์ท-ดับบ่อยครั้ง เอฟเฟกต์ซ้อนทับของน้ำหนักเบาและความน่าเชื่อถือสูงทำให้cจานเบรกเซรามิก Arbonทางเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับระบบขนส่งทางรถไฟและตลาดยานยนต์ที่ดำเนินการอนุรักษ์พลังงาน ลดการใช้ และความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน

2. ในกระบวนการดึงคริสตัลเซลล์แสงอาทิตย์และการบำบัดความร้อน ส่วนประกอบโครงสร้างสนามความร้อนจำเป็นต้องทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ซึ่งมีข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับการทนต่ออุณหภูมิสูง ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และความเสถียรของมิติ แม้ว่าวัสดุกราไฟท์แบบดั้งเดิมจะมีความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิได้ในระดับหนึ่ง แต่ก็มีจุดคอขวดในด้านความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง วัสดุเซรามิกคาร์บอนที่มีประสิทธิภาพดีขึ้น ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ลดความถี่ในการเปลี่ยน และค่อยๆ กลายเป็นทิศทางการอัพเกรดสำหรับอุปกรณ์สนามความร้อนระดับไฮเอนด์

3. สาขาเซมิคอนดักเตอร์เป็นอีกหนึ่งตลาดที่มีอุปสรรคสูงโดยทั่วไป ส่วนประกอบโครงสร้างและวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง ทนต่ออุณหภูมิสูง และมีมลพิษต่ำจำนวนมาก จำเป็นต่อการเชื่อมโยงการเติบโตของผลึก การลอกผิว และการบำบัดความร้อนที่อุณหภูมิสูง คอมโพสิตคาร์บอนเซรามิกมีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในด้านความเสถียรทางความร้อนและความแข็งแรงเชิงกล และสามารถนำมาใช้ได้ถ้วยใส่ตัวอย่างและส่วนประกอบที่มีอุณหภูมิสูงที่เกี่ยวข้อง