在應用研究方面,碳陶復合材料在航空航天、汽車、冶金等領域的應用不斷拓展。例如,在航空航天領域,碳陶復合材料已經被廣泛應用于飛機的剎車片、發動機部件等關鍵部位;在汽車領域,碳陶剎車盤的應用也越來越普及。國內在碳陶復合材料的研究方面也取得了不少成果。一些高校和科研機構在制備工藝、性能研究等方面開展了深入的研究工作,并取得了一定的突破。同時,國內的一些企業也積極參與碳陶復合材料的研發和生產,逐漸實現了部分產品的產業化。但是,與國外先進水平相比,國內在碳陶復合材料的研究和應用方面還存在一定的差距,需要進一步加大研發投入,提高自主創新能力。能源領域里,碳陶復合材料是制造高溫燃燒器和燃料電池組件的理想材料。陶瓷碳陶復合材料粘接劑
碳陶復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力。與傳統材料相比,碳陶復合材料的強度和模量可以提高數倍甚至數十倍,從而能夠滿足各種較高的強度要求的工程應用。碳陶復合材料的硬度非常高,具有優異的耐磨性能。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量和尺寸精度。這一特性使得碳陶復合材料在磨損嚴重的環境中,如機械加工、礦山開采等領域具有廣泛的應用前景。北京耐酸堿碳陶復合材料鹽霧相較于陶瓷材料,碳陶復合材料克服了其脆性大的缺點,具有更好的韌性。
碳陶復合材料在能源領域有廣泛的應用,以下是一些主要方面:光伏領域。①熱場系統:在光伏產業的硅片制造過程中,碳陶復合材料可用于制造熱場部件,如坩堝、導流筒等。其具有高溫穩定性、良好的導熱性和抗熱震性,能夠承受硅料熔化和凝固過程中的高溫環境,保證硅片的高質量生產。金博股份在光伏熱場系統領域國內市占率達到50%。②光伏組件邊框:碳陶復合材料制成的光伏組件邊框具有較高的強度和耐腐蝕性,能夠有效保護光伏組件,延長其使用壽命。同時,其輕量化的特點也有助于降低光伏電站的建設成本和安裝難度。
碳陶復合材料在汽車制動系統中的應用具有以下優勢:制動性能鮮明。①耐高溫性能好:在高溫環境下,碳陶復合材料的摩擦系數不會降低,甚至在200℃以上高溫制動時,摩擦系數還會增加,陡坡連續制動性能更好,能有效防止制動能力因高熱而衰減,確保制動效果穩定可靠。②制動距離短:與傳統剎車盤相比,碳陶剎車盤可使百公里制動距離大幅縮減,如相比鑄鐵盤的42m可以縮減到30m以內。③濕摩擦系數高:在潮濕或雨天等濕滑路面條件下,仍能保持較高的摩擦系數,提供可靠的制動性能,降低事故風險。④使用壽命長:耐腐蝕、不生銹:碳陶復合材料具有優異的耐腐蝕性能,不會像普通金屬剎車盤那樣容易生銹,即使在潮濕環境或涉水后也能保持良好的性能,平均使用壽命可達8萬至12萬公里以上。碳陶復合材料的摩擦性能優于一般的半金屬剎車片,制動效果更出色。
碳陶復合材料在航空航天領域有廣泛的應用,例如:航空發動機。①渦輪葉片:航空發動機渦輪葉片在工作時要承受高溫、高壓、高速氣流的沖擊,對材料的高溫強度、抗氧化性、抗熱震性等要求極高。碳陶復合材料具有高熔點、較高的強度、低密度、良好的抗氧化性和抗熱震性等優點,能夠滿足渦輪葉片的工作要求,提高發動機的效率和可靠性。例如,碳纖維增強氮化硅陶瓷可在 1400℃的溫度下長期使用,可用作噴氣飛機的渦輪葉片。②燃燒室部件:燃燒室是航空發動機中溫度高的部位之一,需要使用耐高溫、抗氧化的材料。碳陶復合材料可以用于制造燃燒室的內襯、火焰筒等部件,能夠承受高溫燃氣的沖刷和腐蝕,提高燃燒室的使用壽命。③熱端部件:碳陶復合材料具有優異的高溫性能和抗燒蝕性能,可用于制造航空發動機的熱端部件,如渦輪導向器、渦輪盤等。這些部件在高溫下工作,需要材料具有良好的強度和穩定性,碳陶復合材料能夠滿足這些要求,提高發動機的性能和可靠性。其摩擦系數穩定,使碳陶復合材料成為理想的制動材料。北京耐酸堿碳陶復合材料鹽霧
盡管碳陶復合材料的價格相對較高,但對于一些對性能要求極高的領域,仍然具有較高的價值。陶瓷碳陶復合材料粘接劑
碳陶復合材料是一種新型的高性能材料,由碳纖維的三維氈體或編織體作為增強骨架,以熱解碳、碳化硅等為基體復合而成。它結合了陶瓷和碳纖維的諸多優點,不僅具有較高的強度、高模量、高硬度、耐沖擊、抗氧化、耐高溫、耐酸堿和化學物質腐蝕等特性,還克服了一般陶瓷材料脆性大、功能單一的缺點,是世界上公認的理想的高溫結構材料、摩擦材料以及深冷材料。碳陶復合材料作為一種前沿材料,具有獨特的微觀結構。其碳纖維形成了錯綜復雜的網絡結構,如同人體的骨骼一般,為材料提供了良好的強度和韌性。陶瓷碳陶復合材料粘接劑