Compuesto carbono-carbono – El material existente con la mejor resistencia a altas temperaturas

  • Alto contenido de carbono, baja densidad.
  • Alta resistencia, bajo coeficiente de expansión.
  • Alta resistencia a la temperatura y buena resistencia ablativa.
  • Buena resistencia al desgaste y al desgarro.
Carbon-carbon composite U plates and bolts are displayed.
Descripción

Compuesto carbono-carbono (C-c compuesto) es un compuesto con carbono como matriz y fibra de carbono o sus productos (fieltro de carbono o tela de carbono) como refuerzo, por lo que también se conoce como compuesto de fibra de carbono (CFC). La matriz de carbono puede ser carbono pirolítico obtenido por deposición química de vapor, así como carbonos de resina preparados por carbonización y grafitización de resinas sintéticas o asfalto.

El compuesto de carbono-carbono se divide en tipos 2D, 2.5D y 3D por dirección de tejido. Cuenta con baja densidad (< 2,0 g/cm)3), Módulo específico de alta resistencia, alto, alta conductividad termal, coeficiente bajo de la extensión, buen funcionamiento de la fracción, resistencia de choque termal excelente y alta estabilidad dimensional. Es uno de los pocos materiales alternativos para las aplicaciones 1650 °C anteriores y, por lo tanto, se considera uno de los materiales de alta temperatura más prometedores. Es ampliamente utilizado en los campos de la energía aeroespacial, nuclear, química y farmacéutica, y sirve como materiales de disco de freno de aviones, boquillas de motores de cohetes, componentes estructurales de drones, bastidores de materiales en el proceso de tratamiento térmico, lechos de hornos, placas de carga, placas protectoras de forma irregular, pernos y tuercas, etc.

Exhibición del producto
A close shot of L-shaped CFC plate

Canales CFC L

Many CFC bolts and nuts in different sizes are stacked together.

Pernos de CFC y nueces de CFC

CFC fixtures are placed for assembly.

Accesorios de CFC

CFC hot press mould is placed on the ground.

Molde caliente de la prensa de CFC

Propiedades
  • Propiedad física
    Después del tratamiento a alta temperatura, el compuesto carbono-carbono tiene un alto contenido de carbono (> 99%), baja densidad y buenas propiedades mecánicas. Como el carbono tiene un alto punto de fusión y una excelente resistencia a altas temperaturas, corrosión y choque térmico, por lo que el compuesto carbono-carbono tiene una excelente resistencia a los ácidos, bases y sales.
  • Propiedad mecánica
    El compuesto carbono-carbono tiene buena resistencia y propiedades mecánicas de módulo elástico, excelente resistencia al desgaste y al desgarro.
  • Estabilidad de alta temperatura
    El compuesto de carbono-carbono puede soportar hasta 2500 °C de alta temperatura. Es insensible al estrés térmico y tiene buena resistencia ablativa.
  • Propiedad química
    La diferencia entre la fibra de carbono y los materiales metálicos es que la fibra de carbono es un material no metálico. Por lo tanto, los materiales de fibra de carbono tienen baja actividad electroquímica, excelente resistencia a la corrosión y propiedades antienvejecimiento, y pueden adaptarse a una variedad de entornos de trabajo y prolongar la vida útil de los productos de fibra de carbono.

Evaluación integral del desempeño. Los compuestos carbono-carbono son 42% más livianos que los compuestos de aluminio, 3 veces más livianos que los compuestos de titanio, 4–5 veces más livianos que los compuestos de acero. Además, su resistencia a la tracción es 7–9 veces mayor que la de los materiales de acero y tiene buena resistencia al choque térmico, resistencia a altas temperaturas y resistencia al frío. Los compuestos carbono-carbono tienen pocos procesos de producción y ahorran materiales y costos de fabricación, seguros y confiables.

Especificaciones
Tabla 1: Parámetros de rendimiento del compuesto carbono-carbono
Modelo Densidad (g/cc) Resistencia a la compresión (Mpa) Fuerza flexural (Mpa) Resistencia al cizallamiento en el plano Ceniza (ppm) CTE (10)–6/K) Conductividad térmica Temperatura del tratamiento térmico Coeficiente de fricción estática (μ) Coeficiente de fricción dinámica (μ) Aplicación
2D ≥ 1,35 125 85 ≥ 2200 °C Placas de CFC, canales L, canales U
2.5D ≥ 1,5 120–150 80–100 : 12–15 < 200 0.5–1.5 30–50 ≥ 2200 °C Placas de CFC, sujeciones, molde caliente de la prensa
2.5D 1,75 150 80–100 12 < 200 ≥ 2200 °C 0.12–0.15 0.3–0.4 Frenos CFC
Notas:
  • Si necesita compuestos carbono-carbono 3D y 4D, por favor Contacta con nosotros Directamente.
  • 1 MPa = 10,2 kgf/cm2; 1 W/m.k = 0,86 KCal/cm.h.°C
  • Estas propiedades son valores típicos y no están garantizados.
Ventajas sobre otros materiales
C-C compuesto vs Metal
  • Mejor resistencia térmica;
  • Coeficiente de expansión térmica extremadamente bajo;
  • Peso más ligero (1/5 de hierro);
  • Mejor resistencia a la corrosión.
C-C compuesto vs grafito
  • Mayor fuerza;
  • Mejor dureza y mayor resistencia a la rotura.
C-C compuesto vs cerámica
  • Mayor resistencia a la rotura;
  • No es fácil de unir (no se pegará);
  • Buena resistencia al choque térmico;
  • Mecanizado fácil.
Compuesto C-C vs Resina
  • Mejor resistencia térmica;
  • Mejor resistencia a la corrosión;
  • Alta resistencia de desgaste extrema.