近年來,碳陶復(fù)合材料的研究取得了較大的進(jìn)展。國內(nèi)外眾多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)紛紛投入大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行相關(guān)研究。在制備工藝方面,不斷有新的方法和技術(shù)被開發(fā)出來,如化學(xué)氣相沉積法的改進(jìn)、先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法的優(yōu)化等,使得碳陶復(fù)合材料的制備成本逐漸降低,質(zhì)量和性能不斷提高。在性能研究方面,科研人員對碳陶復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱性能、摩擦性能等進(jìn)行了深入的研究。通過實(shí)驗(yàn)和理論分析,揭示了材料的性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,為材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。同時(shí),研究人員還開展了碳陶復(fù)合材料在不同環(huán)境下的性能研究,如高溫、潮濕、腐蝕等環(huán)境,為其實(shí)際應(yīng)用提供了技術(shù)支持。通過添加特定的添加劑,可以改善碳陶復(fù)合材料的性能,使其更加適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境。江蘇陶瓷涂料碳陶復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域
碳陶復(fù)合材料是一種由碳纖維的三維氈體或編織體作為增強(qiáng)骨架,碳化硅陶瓷作為連續(xù)基體的新型復(fù)合材料。以下是碳陶復(fù)合材料在體育用品領(lǐng)域的應(yīng)用:滑雪板。①板身:碳陶復(fù)合材料用于滑雪板板身,可使滑雪板具有良好的柔韌性和抗彎曲性能,能更好地適應(yīng)不同的雪道和滑行姿勢,讓滑雪者在轉(zhuǎn)彎和加速時(shí)更加靈活自如。同時(shí),其輕質(zhì)的特點(diǎn)有助于減輕滑雪者的負(fù)擔(dān),減少疲勞感,延長滑雪時(shí)間。②固定器:碳陶復(fù)合材料制作的滑雪板固定器,具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,能夠牢固地固定滑雪者的雙腳,確保在高速滑行和做出各種動作時(shí),腳部不會出現(xiàn)滑動或脫落的情況,提高滑雪的安全性。而且,該材料的耐腐蝕性強(qiáng),能在潮濕和寒冷的環(huán)境下保持良好的性能。江蘇陶瓷涂料碳陶復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域?qū)μ继諒?fù)合材料的摩擦磨損機(jī)理的研究有助于優(yōu)化其在制動領(lǐng)域的應(yīng)用。
碳陶復(fù)合材料在能源領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,以下是一些主要方面:光伏領(lǐng)域。①熱場系統(tǒng):在光伏產(chǎn)業(yè)的硅片制造過程中,碳陶復(fù)合材料可用于制造熱場部件,如坩堝、導(dǎo)流筒等。其具有高溫穩(wěn)定性、良好的導(dǎo)熱性和抗熱震性,能夠承受硅料熔化和凝固過程中的高溫環(huán)境,保證硅片的高質(zhì)量生產(chǎn)。金博股份在光伏熱場系統(tǒng)領(lǐng)域國內(nèi)市占率達(dá)到50%。②光伏組件邊框:碳陶復(fù)合材料制成的光伏組件邊框具有較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性,能夠有效保護(hù)光伏組件,延長其使用壽命。同時(shí),其輕量化的特點(diǎn)也有助于降低光伏電站的建設(shè)成本和安裝難度。
碳陶復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,例如:航空發(fā)動機(jī)。①渦輪葉片:航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片在工作時(shí)要承受高溫、高壓、高速氣流的沖擊,對材料的高溫強(qiáng)度、抗氧化性、抗熱震性等要求極高。碳陶復(fù)合材料具有高熔點(diǎn)、較高的強(qiáng)度、低密度、良好的抗氧化性和抗熱震性等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足渦輪葉片的工作要求,提高發(fā)動機(jī)的效率和可靠性。例如,碳纖維增強(qiáng)氮化硅陶瓷可在 1400℃的溫度下長期使用,可用作噴氣飛機(jī)的渦輪葉片。②燃燒室部件:燃燒室是航空發(fā)動機(jī)中溫度高的部位之一,需要使用耐高溫、抗氧化的材料。碳陶復(fù)合材料可以用于制造燃燒室的內(nèi)襯、火焰筒等部件,能夠承受高溫燃?xì)獾臎_刷和腐蝕,提高燃燒室的使用壽命。③熱端部件:碳陶復(fù)合材料具有優(yōu)異的高溫性能和抗燒蝕性能,可用于制造航空發(fā)動機(jī)的熱端部件,如渦輪導(dǎo)向器、渦輪盤等。這些部件在高溫下工作,需要材料具有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,碳陶復(fù)合材料能夠滿足這些要求,提高發(fā)動機(jī)的性能和可靠性。高速列車的制動系統(tǒng)采用碳陶復(fù)合材料,可有效提高制動效率和安全性。
碳陶復(fù)合材料在半導(dǎo)體領(lǐng)域有以下應(yīng)用:半導(dǎo)體封裝與測試。①封裝外殼:半導(dǎo)體器件封裝時(shí),需要使用封裝外殼來保護(hù)芯片免受外界環(huán)境的影響。碳陶復(fù)合材料具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、熱導(dǎo)率和機(jī)械性能,可用于制造封裝外殼,能夠有效地散熱,提高器件的可靠性和穩(wěn)定性。②測試夾具:在半導(dǎo)體測試過程中,需要使用測試夾具來固定和連接芯片與測試設(shè)備。碳陶復(fù)合材料制成的測試夾具,具有高精度、高穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)電性,能夠確保測試過程的準(zhǔn)確性和可靠性。隨著技術(shù)的進(jìn)步,碳陶復(fù)合材料的市場需求正在不斷增長。廣東特種材料碳陶復(fù)合材料鹽霧
在電子工業(yè)中,碳陶復(fù)合材料可用于制造高性能的散熱器和電子基板。江蘇陶瓷涂料碳陶復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域
碳陶復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,例如:航天器。①熱防護(hù)系統(tǒng):航天器在進(jìn)入大氣層時(shí)會面臨高溫摩擦的考驗(yàn),需要使用熱防護(hù)材料來保護(hù)航天器的結(jié)構(gòu)和設(shè)備。碳陶復(fù)合材料具有良好的耐高溫性能、抗燒蝕性能和熱穩(wěn)定性,是一種理想的熱防護(hù)材料。例如,碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷瓦可以反復(fù)經(jīng)受 1700℃的高溫,并具有很強(qiáng)的抗沖擊性和耐化學(xué)性,可用于航天器的熱防護(hù)系統(tǒng)。②衛(wèi)星反射鏡:衛(wèi)星反射鏡需要具有高的精度、穩(wěn)定性和抗熱變形能力。碳陶復(fù)合材料具有低的熱膨脹系數(shù)和良好的尺寸穩(wěn)定性,可用于制造衛(wèi)星反射鏡,提高反射鏡的精度和穩(wěn)定性,從而提高衛(wèi)星的觀測和通信能力。③火箭發(fā)動機(jī)部件:火箭發(fā)動機(jī)在工作時(shí)會產(chǎn)生高溫、高壓的燃?xì)?,需要使用耐高溫、抗燒蝕的材料來制造發(fā)動機(jī)的部件。碳陶復(fù)合材料可以用于制造火箭發(fā)動機(jī)的噴管、燃燒室等部件,能夠承受高溫燃?xì)獾臎_刷和腐蝕,提高火箭發(fā)動機(jī)的性能和可靠性。江蘇陶瓷涂料碳陶復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域