以下是碳陶复合材料在冶金行业的一些应用案例:高温气体过滤应用案例。①某钢铁厂烧结机尾气处理系统:该厂在烧结机尾气处理系统中采用碳陶复合材料高温气体过滤元件。这些过滤元件能够在高温下有效去除尾气中的粉尘和杂质,提高了尾气的质量,减少了对环境的污染。同时,碳陶复合材料的耐高温和耐腐蚀性使得过滤元件的使用寿命长,降低了过滤系统的运行成本。②某有色金属冶炼厂熔炼炉烟气处理系统:该厂的熔炼炉烟气处理系统中也应用了碳陶复合材料高温气体过滤元件。这些过滤元件能够在高温和复杂的化学环境下稳定工作,有效去除烟气中的有害物质,保护了环境和工人的健康。同时,由于其使用寿命长,减少了过滤元件的更换次数,提高了烟气处理系统的可靠性和运行效率。相较于陶瓷材料,碳陶复合材料克服了其脆性大的缺点,具有更好的韧性。北京碳陶复合材料价格
碳陶复合材料是一种以热解碳、碳化硅等为基体,以较高的强度碳纤维的三维毡体或编织体作为增强骨架的多相复合材料,具备较高的强度、高硬度、耐冲击、抗氧化、耐高温、耐酸碱等特性,同时热膨胀系数小、比重轻、耐磨损,但目前在建筑工业中的应用并不广,以下是一些潜在的应用领域:一、结构构件。①梁和柱:碳陶复合材料的较高的强度和轻质特性使其可以用于制造建筑中的梁和柱等结构构件,能够减轻结构重量,同时提供足够的强度和稳定性,尤其适用于大跨度建筑或对重量有严格限制的建筑。②屋架和网架:在一些大型体育场馆、展览馆等建筑中,屋架和网架结构需要具备较高的强度和刚度,碳陶复合材料可以满足这些要求,并且可以实现复杂的造型设计。陕西碳陶复合材料粘接剂研究发现,改变碳陶复合材料的微观结构可以提高其导电性和导热性。
碳陶复合材料在冶金行业有以下应用:高温炉部件。①加热元件:碳陶复合材料具有良好的耐高温性能、较高的强度和硬度、优良的导热性和导电性,能够在高温下稳定工作,可用于制造高温炉的加热元件,如电阻丝、加热棒等,能快速、均匀地传递热量,且使用寿命长。炉衬材料:其具备耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特性,可作为高温炉的炉衬材料,有效保护炉体,减少热量散失,提高炉体的使用寿命和热效率。②坩埚:碳陶复合材料制成的坩埚,具有耐高温、耐化学腐蚀、热稳定性好等优点,可用于熔炼金属、合金等,能够承受高温熔融金属的侵蚀,保证熔炼过程的顺利进行。
碳陶复合材料具有良好的抗氧化性能。在高温环境下,陶瓷基体能够在材料表面形成一层致密的氧化膜,阻止氧气进一步侵入材料内部,从而提高材料的抗氧化能力。这使得碳陶复合材料能够在高温氧化环境中长时间稳定工作,较大拓展了其应用范围。碳陶复合材料的热膨胀系数小,具有良好的热稳定性。在温度变化较大的环境中,材料的尺寸变化较小,能够保持良好的形状和性能。这一特性使得碳陶复合材料在航空航天、电子电器等对热稳定性要求较高的领域具有重要的应用价值。在赛车比赛中,碳陶复合材料制成的刹车盘能够在短时间内实现快速制动,帮助车手取得更好的成绩。
碳陶复合材料在汽车工业中主要有以下应用:制动系统。①刹车盘:碳陶刹车盘是碳陶复合材料在汽车领域主要的应用之一。相较于传统的铸铁刹车盘,碳陶刹车盘具有轻量化、耐高温、制动性能好、使用寿命长等优点。例如,北摩高科的汽车碳陶盘,一对 380mm 的碳陶刹车盘重量为 12kg,而一对 380mm 灰铸铁制动盘为 32kg,使用碳陶盘后,悬挂以下减少的 20kg 重量,相当于悬挂系统以上减少 100kg 重量效果,不仅提升了车辆的操控性能,还能在一定程度上降低能耗,提高续航里程。同时,碳陶刹车盘能够承受至少 1650°C 的高温,在高温环境中依然能保持优异的制动稳定性,可有效防止制动能力因高热而衰减的情况发生,刹车距离相比传统刹车盘能够缩短 30%。②刹车片:碳陶复合材料制成的刹车片也具有良好的性能。其摩擦系数稳定,制动过程柔和,能够提供可靠的制动效果,并且在使用过程中不会划伤制动盘,还能产生碳膜,使制动盘表面更加平整,增大摩擦面,从而进一步提高制动性能。新能源汽车采用碳陶复合材料的刹车盘,可以提高能效和续航能力。陶瓷涂料碳陶复合材料粘接剂
碳陶复合材料的产业化进程逐渐加快,越来越多的企业开始投入生产。北京碳陶复合材料价格
碳陶复合材料在航空航天领域有广泛的应用,例如:航空发动机。①涡轮叶片:航空发动机涡轮叶片在工作时要承受高温、高压、高速气流的冲击,对材料的高温强度、抗氧化性、抗热震性等要求极高。碳陶复合材料具有高熔点、较高的强度、低密度、良好的抗氧化性和抗热震性等优点,能够满足涡轮叶片的工作要求,提高发动机的效率和可靠性。例如,碳纤维增强氮化硅陶瓷可在 1400℃的温度下长期使用,可用作喷气飞机的涡轮叶片。②燃烧室部件:燃烧室是航空发动机中温度高的部位之一,需要使用耐高温、抗氧化的材料。碳陶复合材料可以用于制造燃烧室的内衬、火焰筒等部件,能够承受高温燃气的冲刷和腐蚀,提高燃烧室的使用寿命。③热端部件:碳陶复合材料具有优异的高温性能和抗烧蚀性能,可用于制造航空发动机的热端部件,如涡轮导向器、涡轮盘等。这些部件在高温下工作,需要材料具有良好的强度和稳定性,碳陶复合材料能够满足这些要求,提高发动机的性能和可靠性。北京碳陶复合材料价格