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熱防護系統(tǒng):航天器在進入大氣層時會面臨高溫摩擦的考驗,需要使用熱防護材料來保護航天器的結(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材料。例如,碳纖維增強碳化硅陶瓷瓦可以反復(fù)經(jīng)受 1700℃的高溫,并具有很強的抗沖擊性和耐化學性,可用于航天器的熱防護系統(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)動機部件:火箭發(fā)動機在工作時會產(chǎn)生高溫、高壓的燃氣,需要使用耐高溫、抗燒蝕的材料來制造發(fā)動機的部件。碳陶復(fù)合材料可以用于制造火箭發(fā)動機的噴管、燃燒室等部件,能夠承受高溫燃氣的沖刷和腐蝕,提高火箭發(fā)動機的性能和可靠性。碳陶復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化進程逐漸加快,越來越多的企業(yè)開始投入生產(chǎn)。內(nèi)蒙古耐酸堿碳陶復(fù)合材料性能
碳陶復(fù)合材料在冶金行業(yè)有以下應(yīng)用:連鑄用部件。①浸入式水口:在連鑄過程中,浸入式水口是將鋼水引入結(jié)晶器的關(guān)鍵部件。碳陶復(fù)合材料制成的浸入式水口,具有良好的抗熱震性、耐侵蝕性和抗沖刷性,能夠保證鋼水的順利流入,提高連鑄的效率和質(zhì)量。②中間包內(nèi)襯:中間包是連鑄過程中的重要設(shè)備,其內(nèi)襯材料需要具備耐高溫、耐侵蝕、保溫性能好等特點。碳陶復(fù)合材料可作為中間包內(nèi)襯材料,有效提高中間包的使用壽命和保溫效果,降低生產(chǎn)成本。內(nèi)蒙古耐酸堿碳陶復(fù)合材料性能與傳統(tǒng)的金屬材料相比,碳陶復(fù)合材料具有更好的耐高溫性能和耐腐蝕性。
碳陶復(fù)合材料在汽車工業(yè)中主要有以下應(yīng)用:制動系統(tǒng)。①剎車盤:碳陶剎車盤是碳陶復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域主要的應(yīng)用之一。相較于傳統(tǒng)的鑄鐵剎車盤,碳陶剎車盤具有輕量化、耐高溫、制動性能好、使用壽命長等優(yōu)點。例如,北摩高科的汽車碳陶盤,一對 380mm 的碳陶剎車盤重量為 12kg,而一對 380mm 灰鑄鐵制動盤為 32kg,使用碳陶盤后,懸掛以下減少的 20kg 重量,相當于懸掛系統(tǒng)以上減少 100kg 重量效果,不僅提升了車輛的操控性能,還能在一定程度上降低能耗,提高續(xù)航里程。同時,碳陶剎車盤能夠承受至少 1650°C 的高溫,在高溫環(huán)境中依然能保持優(yōu)異的制動穩(wěn)定性,可有效防止制動能力因高熱而衰減的情況發(fā)生,剎車距離相比傳統(tǒng)剎車盤能夠縮短 30%。②剎車片:碳陶復(fù)合材料制成的剎車片也具有良好的性能。其摩擦系數(shù)穩(wěn)定,制動過程柔和,能夠提供可靠的制動效果,并且在使用過程中不會劃傷制動盤,還能產(chǎn)生碳膜,使制動盤表面更加平整,增大摩擦面,從而進一步提高制動性能。
碳陶復(fù)合材料在建筑工業(yè)中的應(yīng)用并不廣,以下是一些潛在的應(yīng)用領(lǐng)域:一、建筑裝飾。①外墻裝飾板:碳陶復(fù)合材料具有良好的耐候性和裝飾性,可以制成各種顏色和紋理的外墻裝飾板,提高建筑的外觀質(zhì)量和耐久性。②室內(nèi)裝飾材料:如碳陶復(fù)合材料制成的地板、天花板、隔斷等,不僅具有美觀的效果,還具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和防火性能。二、基礎(chǔ)設(shè)施。①橋梁結(jié)構(gòu):可用于橋梁的橋面、橋墩等部位,提高橋梁的承載能力和耐久性,減輕橋梁的自重,延長橋梁的使用壽命。②隧道襯砌:在隧道工程中,碳陶復(fù)合材料可以用于制造隧道襯砌,具有良好的抗?jié)B性、抗腐蝕性和抗沖擊性,能夠提高隧道的安全性和穩(wěn)定性。通過特定的制備技術(shù),能精確控制碳陶復(fù)合材料中碳和陶的比例,以滿足不同的應(yīng)用需求。
碳陶復(fù)合材料在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用具有以下劣勢:①成本高昂:碳陶復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,材料成本高,導(dǎo)致碳陶剎車盤的售價相對昂貴,相比普通剎車盤價格高出很多,這增加了消費者的購車成本和更換成本。②匹配要求高:需要專門的剎車片來匹配,且消耗剎車片的速度比普通鑄鐵盤快,這不僅增加了使用成本,還可能限制了其在一些車型上的應(yīng)用范圍。③高溫環(huán)境限制:雖然碳陶剎車盤具有較好的耐高溫性能,但在超過 600 度后里面的碳會被氧氣快速氧化,連續(xù)開 2000 至 3000 公里后會損壞,大幅減少使用壽命,因此不建議用于長期跑賽道等極端高溫環(huán)境。碳陶復(fù)合材料密度低、強度高,在減輕重量的同時還能保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。內(nèi)蒙古耐酸堿碳陶復(fù)合材料性能
預(yù)計未來幾年,碳陶復(fù)合材料在新能源汽車市場的滲透率將大幅提升。內(nèi)蒙古耐酸堿碳陶復(fù)合材料性能
碳陶復(fù)合材料具有較高的強度和高模量的特點。碳纖維的較高的強度和高模量賦予了材料良好的力學性能,使其能夠承受較大的載荷和應(yīng)力。與傳統(tǒng)材料相比,碳陶復(fù)合材料的強度和模量可以提高數(shù)倍甚至數(shù)十倍,從而能夠滿足各種較高的強度要求的工程應(yīng)用。碳陶復(fù)合材料的硬度非常高,具有優(yōu)異的耐磨性能。陶瓷基體的高硬度使得材料表面具有很強的抗磨損能力,能夠在長期的使用過程中保持良好的表面質(zhì)量和尺寸精度。這一特性使得碳陶復(fù)合材料在磨損嚴重的環(huán)境中,如機械加工、礦山開采等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。內(nèi)蒙古耐酸堿碳陶復(fù)合材料性能