Grafiiditooted ja nende rakendused-süsinik-süsiniku komposiidid

Oct 23, 2025

Jäta sõnum

Lennuki ees moodustuvad võimsad lööklained, tekitades õhuvoolu kõrge temperatuuri. Kõrgeimate temperatuuridega kokku puutunud lennukite osad on raketi ninakoonus, kosmosesüstiku esiosa ja põhitingi esiserva. Nendes piirkondades olevad materjalid peavad taaskehtestamise ajal taluma karmi aerodünaamilise kuumutamiskeskkonna ja olema korduvkasutatavad. Praegu kasutatakse nende kuumakindlate konstruktsioonimaterjalide jaoks tavaliselt süsinik-süsiniku komposiiti.

 

Oksüdatsiooniresistentsed süsinik-süsinikkomposiidid toodetakse järgmisel meetodil: fenoolvaiguga viskoosipõhiste süsinikkiudude punutiste immutamisel valmistatud lindid on virnastatud soovitud kujuga 19 kuni 38 kihis. Pärast autoklaavi kõvendamist on need koputatud ja karboniseeritakse 70 tundi 815 kraadi juures. Seejärel tihendab neid kolme immutamise, kõvenemise ja karboniseerumise tsükliga furfuraalvaiguga. Seejärel tehakse samaaegselt kõrge temperatuuriga kuumtöötlus ja oksüdatsiooniresistent.

 

Seejärel põimitakse kaltsineeritud prepreg alumiiniumi, räni ja räni karbiidi pulbrisegusse, reageeritakse 1650 kraadi juures ja kaetakse SIC-iga süsinik-süsiniku komposiidi loomiseks. C/C substraadi ja SIC kattekihi soojuspaisumise erinevusest põhjustatud pragude tihendamiseks ning katte eraldumise vältimiseks läbib materjal viis TEOS (tetraetüülortosilikaat) immutamist, millele järgneb 315-kraadine kuumtöötlus, et luua oksüdatsiooniresistent.

 

C/C komposiidid ei säilita mitte ainult süsinikmaterjalide kõrge tugevuse, soojustakistuse, soojuskindluse ja kõrgete temperatuuride termilise korrosioonikindluse tüüpilisi omadusi, aga ka suurepäraseid soojus- ja elektrijuhtivusi, vaid pakuvad ka eeliseid nagu kõrge tugevus, kõrge jäikus, kõrge tihedus, kõrge spetsiifiline tugevus ja suurepärased raskused. Nagu üldised süsinikumaterjalid, on neil hapniku juuresolekul halb oksüdatsiooniresistentsus, mis nõuab kattega oksüdatsioonikindla materjaliga, näiteks SIC, kui neid kasutatakse oksüdeerivate atmosfääride korral.