Шта су угљенично-керамички композити?

Како расте потражња у области производње најсавременије опреме, угљенично-керамички композити се све више сматрају материјалима који обећавају за следећу генерацију система трења високих перформанси и структурних компоненти на високим температурама. Дакле, шта су угљенично-керамички композити? У основи, угљенично-керамички композити су вишефазна композитна структура угљеник-керамике која се формира одсилицијум угљениккерамичке фазе у угљеничну матрицу ојачану угљеничним влакнима путем хемијског таложења из паре или реакционог синтеровања течне фазе.

Овај композитни материјал задржава ниску густину, отпорност на високе температуре и отпорност на топлотни удар угљеничних материјала, док се бави слабостима чистих угљеничних материјала као што су слаба отпорност на оксидацију и недовољна отпорност на хабање. Због тога показује дужи радни век и стабилније перформансе у екстремним радним условима као што су трење при високим температурама, велико оптерећење и високофреквентни радни циклус.

Предности угљенично-керамичких композита

1.Супериорне механичке перформансе за њихову високу чврстоћу, високу жилавост и висок модул еластичности.

2. Одлична отпорност на високе температуре, отпорност на топлотни удар и отпорност на оксидацију

3. Лагане перформансе, густина угљен-керамичких композита је око 1,8-2,2 г/цм³.

4.Стабилна својства трења чак иу влажним условима, њихов коефицијент трења је приближно 0,30-0,45.

5.Суперб отпорност на корозију на киселине, алкалије, соли и друге хемијске супстанце.

Примена угљеник-керамичких композита

Дуго времена, примена угљенично-керамичких материјала је углавном била концентрисана у врхунским сценаријима као што су ваздушни и тркачки кочиони системи. Њихова висока цена, сложени производни процеси и ограничен производни капацитет отежали су им продор на веће индустријско тржиште. Међутим, уз континуирано унапређење  домаће врхунске производње и могућности контроле трошкова, овај материјал се из лабораторије сели у индустријско поље и широко се користи у транспортној опреми, новој енергији, полупроводницима и другим индустријским областима.

1. У поређењу са традиционалним металним кочионим дисковима, карбонски керамички материјали имају значајно смањену тежину при истој чврстоћи, док поседују већи топлотни капацитет и бољу отпорност на топлотно бледење. Они и даље могу да одржавају стабилан коефицијент трења у условима брзог кочења и честих старт-стоп. Овај суперпонирани ефекат лагане и високе поузданости чиниcарбон керамички кочиони дисковиидеалан избор за железничке транзитне системе и аутомобилско тржиште који теже очувању енергије, смањењу потрошње и оперативној безбедности.

2. У процесу фотонапонског извлачења кристала и топлотног третмана, структурне компоненте термичког поља морају дуго времена да раде у окружењима високе температуре, који имају изузетно високе захтеве за отпорност на високе температуре, отпорност на топлотни удар и стабилност димензија. Иако традиционални графитни материјали имају одређени капацитет отпорности на температуру, они имају уска грла у механичкој чврстоћи и отпорности на оксидацију при високим температурама. Угљено-керамички материјали, са својим бољим перформансама, продужавају век трајања опреме, смањују учесталост замене и постепено су постали правац надоградње врхунске опреме за термичка поља.

3. Поље полупроводника је још једно типично тржиште са високим баријерама. Велики број структуралних компоненти високе чистоће, отпорних на високе температуре и ниског загађења и материјала контејнера је потребан у везама раста кристала, епитаксије и топлотне обраде на високим температурама. Угљен-керамички композити имају јединствене предности у термичкој стабилности и механичкој чврстоћи и могу се користити залонции сродне компоненте високе температуре.