Apa Itu Komposit Karbon-Keramik？

Seiring meningkatnya permintaan di bidang manufaktur peralatan mutakhir, komposit karbon-keramik semakin dianggap sebagai bahan yang menjanjikan untuk sistem gesekan berkinerja tinggi dan komponen struktural suhu tinggi generasi berikutnya. Jadi apa itu komposit karbon-keramik? Pada dasarnya komposit karbon-keramik merupakan struktur komposit multifasa dari karbon-keramik yang dibentuk olehkarbon silikonfase keramik ke dalam matriks karbon yang diperkuat serat karbon melalui deposisi uap kimia atau sintering reaksi fase cair.

Material komposit ini mempertahankan kepadatan rendah, ketahanan suhu tinggi, dan ketahanan guncangan termal dari material karbon, sekaligus mengatasi kelemahan material karbon murni seperti ketahanan oksidasi yang lemah dan ketahanan aus yang tidak memadai. Oleh karena itu, ia menunjukkan masa pakai yang lebih lama dan kinerja yang lebih stabil dalam kondisi kerja ekstrem seperti gesekan suhu tinggi, beban tinggi, dan siklus pengoperasian frekuensi tinggi.

Keuntungan komposit karbon-keramik

1. Kinerja mekanik yang unggul karena kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, dan modulus elastisitas tinggi.

2. Ketahanan suhu tinggi yang sangat baik, ketahanan guncangan termal dan ketahanan oksidasi

3. Kinerja ringan, kepadatan komposit karbon-keramik sekitar 1,8-2,2g/cm³.

4. Sifat gesekan yang stabil bahkan dalam kondisi basah, koefisien gesekannya kira-kira 0,30-0,45.

5. Ketahanan korosi yang luar biasa terhadap asam, alkali, garam dan zat kimia lainnya.

Penerapan komposit karbon-keramik

Sejak lama, penerapan bahan keramik karbon terutama terkonsentrasi pada skenario kelas atas seperti sistem pengereman dirgantara dan balap. Harganya yang mahal, proses pembuatannya yang rumit, dan kapasitas produksinya yang terbatas membuat mereka sulit menembus pasar industri skala besar. Namun, dengan peningkatan terus-menerus dalam kemampuan manufaktur kelas atas dalam negeri dan pengendalian biaya, bahan ini berpindah dari laboratorium ke bidang industri dan banyak digunakan dalam peralatan transportasi, energi baru, semikonduktor, dan bidang industri lainnya.

1. Dibandingkan dengan rem cakram logam tradisional, bahan keramik karbon memiliki bobot yang berkurang secara signifikan dengan kekuatan yang sama, sekaligus memiliki kapasitas panas yang lebih tinggi dan ketahanan yang lebih baik terhadap pemudaran termal. Mereka masih dapat mempertahankan koefisien gesekan yang stabil dalam kondisi pengereman kecepatan tinggi dan seringnya start-stop. Efek yang ditumpangkan ini menjadikan ringan dan keandalan yang tinggicrem cakram keramik arbonpilihan ideal untuk sistem angkutan kereta api dan pasar otomotif yang mengutamakan konservasi energi, pengurangan konsumsi, dan keselamatan operasional.

2. Dalam proses penarikan kristal fotovoltaik dan perlakuan panas, komponen struktur medan termal perlu beroperasi di lingkungan bersuhu tinggi untuk waktu yang lama, yang memiliki persyaratan sangat tinggi untuk ketahanan suhu tinggi, ketahanan guncangan termal, dan stabilitas dimensi. Meskipun bahan grafit tradisional memiliki kapasitas ketahanan suhu tertentu, bahan tersebut memiliki hambatan dalam kekuatan mekanik dan ketahanan oksidasi suhu tinggi. Bahan keramik karbon, dengan kinerjanya yang lebih baik, memperpanjang masa pakai peralatan, mengurangi frekuensi penggantian, dan secara bertahap menjadi arah peningkatan peralatan medan termal kelas atas.

3. Bidang semikonduktor merupakan salah satu pasar dengan hambatan tinggi. Sejumlah besar komponen struktural dan bahan wadah dengan kemurnian tinggi, tahan suhu tinggi, dan polusi rendah diperlukan dalam hubungan pertumbuhan kristal, epitaksi, dan perlakuan panas suhu tinggi. Komposit keramik karbon memiliki keunggulan unik dalam stabilitas termal dan kekuatan mekanik, dan dapat digunakan untukcawan leburdan komponen suhu tinggi terkait.