碳碳復(fù)合材料應(yīng)用

碳碳復(fù)合材料應(yīng)用第1頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月C/C復(fù)合材料是什么？C/C復(fù)合材料是在碳纖維基礎(chǔ)上進(jìn)行了石墨化增強處理的產(chǎn)品。具有質(zhì)量輕，強度和彈性高的特點，產(chǎn)品能夠耐受2000℃的高溫，具有優(yōu)良的性能。第2頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月C/C復(fù)合材料的優(yōu)點

C/C復(fù)合材料和“金屬”比較良好的耐熱性極小的熱膨脹率很輕的重量（只有鐵的1/5）良好的耐腐蝕性和“石墨”比較更高的強度更好的韌性，不易破碎和“陶瓷”比較更好的韌性，不易破碎不易粘結(jié)（不會膠合）耐熱沖擊性好容易加工和“樹脂”比較良好的耐熱性良好的耐腐蝕性高的耐摩擦性第3頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月C/C復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域介紹優(yōu)良的耐熱性能及低重量，可作為金屬熱處理過程中的工具，如燒制墊板，料盒，以及高溫爐內(nèi)耐溫材料?？梢蕴岣叱善仿始吧a(chǎn)效率根據(jù)先進(jìn)的制造技術(shù)，制造出的優(yōu)良的耐磨產(chǎn)品，可用作夾具，剎車片，火車導(dǎo)電架的滑板等等。C/C復(fù)合材料和C/CMC產(chǎn)品集質(zhì)量輕，耐熱好，熱膨脹小，高強度，高彈性等優(yōu)點于一身，可滿足產(chǎn)業(yè)界多種多樣的需要。耐熱材料領(lǐng)域摩擦材料領(lǐng)域高機械性能領(lǐng)域C/C復(fù)合材料

C/C金屬復(fù)合材料

第4頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域產(chǎn)品在2000℃~2500℃下生產(chǎn)而成，遇熱變形的狀況不會發(fā)生。同時，為了使產(chǎn)品達(dá)到更好的耐熱沖擊性，產(chǎn)品經(jīng)過了反復(fù)的熱處理。產(chǎn)品的密度為1.6~1.7g/cm3,產(chǎn)品重量是耐熱鋼的1/4。因為碳素纖維經(jīng)過強化處理，強度是原來石墨材料的3~5倍，產(chǎn)品掉落也不會產(chǎn)生損傷。

第5頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-工業(yè)爐零件爐子模型風(fēng)扇加熱器料盒爐體隔熱護(hù)板料架爐床第6頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料爐床風(fēng)扇加熱體爐體承重板保溫材保護(hù)用異形板螺栓，螺母，墊片第7頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-爐床C/C復(fù)合材料的爐床，與原來的石墨材料相比，因為材料本身的強度增大，可以減少材料的使用量，以減輕爐內(nèi)重量。因此，C/C材料的采用可以大幅增加爐內(nèi)需要處理材料的重量，增加生產(chǎn)量，可以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率。第8頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-風(fēng)扇熱處理爐生產(chǎn)部門需要選擇很多的標(biāo)準(zhǔn)品。C/C復(fù)合材料的風(fēng)扇，與原來的不銹鋼風(fēng)扇相比，由于沒有熱變形帶來的困擾，所以不需要維修。又因為C/C復(fù)合材料質(zhì)量輕，強度高的特點，可以大大減輕發(fā)動機的負(fù)擔(dān)。第9頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-加熱體與原來的石墨材料相比，C/C復(fù)合材料的加熱體具有“高強度，高彈性”的特點。又因為C/C復(fù)合材料經(jīng)過了炭素化處理，有著良好的加工性能。因此，用C/C復(fù)合材料可以相對應(yīng)的制作出尺寸大，厚度薄的各種尺寸的加熱體。第10頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-爐體根據(jù)C/C符合材料具有“質(zhì)量輕，強度高，沒有熱變性”的特性，可以制作出熱處理爐的爐體部分。產(chǎn)品與原來石墨材質(zhì)的爐體相比，由于產(chǎn)品本身強度大，可以采用更少的材料；從而減輕重量。并且增加了熱效率性能，提高了生產(chǎn)效率。第11頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-承重板輥棒：高溫爐運輸用連接板：對于連續(xù)高溫爐，一般其設(shè)計和制造都會采用標(biāo)準(zhǔn)品。當(dāng)爐內(nèi)運送重物時，一般會采用薄鋼板。C/C復(fù)合材料與原來的耐熱剛質(zhì)輥棒相比，其不同之處在于C/C耐熱性能高，不需要進(jìn)行水冷。因此可以提高爐內(nèi)的保溫性。并且避免水冷系統(tǒng)漏水的問題。同時，由于C/C材料幾乎沒有熱變性，可以大幅降低維修的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。C/C輥棒本身質(zhì)量輕，能夠減少爐內(nèi)20~50%的能量損耗。連續(xù)高溫爐在設(shè)計和制造使更多的選擇并使用標(biāo)準(zhǔn)品。與耐熱剛的聯(lián)接板不同，C/C的聯(lián)接板沒有熱變性，使用壽命長，可以降低托盤的更換頻率，減少驢子維修次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。此外，由于托盤本身重量的降低，保溫性能的提高，降低了搬送設(shè)備的負(fù)荷，并且大幅降低了能源損耗。第12頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-保溫材板材主要用于爐內(nèi)對保溫材料的保護(hù)。延長保溫材料的使用壽命，減少保溫材的更換頻率，并減少維修的次數(shù)。此外，如圖所示，產(chǎn)品可以折彎，所以在圓形爐里面的使用也是可以實現(xiàn)的。板材詳細(xì)尺寸見物理性能。第13頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-保護(hù)用異形板為了滿足保溫材不同形狀的需求，我們特意制作了不同形狀的角型板。(L型，U型，H型)產(chǎn)品可以保護(hù)保溫材料的邊角部分，增加強度。U型，H型角板具體尺寸見“物理性能”L型：U型：h型：第14頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-保護(hù)用異形板C/C復(fù)合材料的螺栓螺母可以在2000℃高溫下使用產(chǎn)品具有石墨的“沒有熱變形”的優(yōu)點，而且可以多次使用沒有熱損傷，且容易移動。也可以根據(jù)客戶的不同要求生產(chǎn)不同尺寸的產(chǎn)品。全螺產(chǎn)品及一些標(biāo)準(zhǔn)螺栓都有庫存，如有需要，可即刻按照需求交貨。第15頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐內(nèi)材料-墊片根據(jù)獨有的彈簧技術(shù)，生產(chǎn)出含螺紋墊片產(chǎn)品。它可以在高溫下仍然保持彈簧的特性，因此適用于加熱體的端部以及減輕螺栓的受力的部位。第16頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐外材料料架料盒夾具彈簧玻璃生產(chǎn)線用部件第17頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐外材料-料架CFC產(chǎn)品與原來的耐熱鋼托盤料架相比，具有質(zhì)量輕，無變形的優(yōu)點；且具有比石墨材料強度高的優(yōu)點。因此，CFC的托盤料架自身的重量也可以得到減輕。根據(jù)上述的優(yōu)點，CFC材料在所有的熱處理環(huán)境下，都可以發(fā)揮其優(yōu)異的性能，包括脫蠟，金屬熱處理，粉末冶金等各樣條件下均可使用。CFC產(chǎn)品在生產(chǎn)設(shè)備里面的應(yīng)用，可以減輕托盤和承載框的重量，因此可以提高生產(chǎn)能力，減少操作時間，并且可以節(jié)省能源；另外，由于不需要反復(fù)操作，可以延長產(chǎn)品的使用壽命。此外，由于熱處理的使用條件各不相同，還需要客戶根據(jù)各自的使用情況選擇合適的產(chǎn)品。第18頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐外材料-料盒第19頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐外材料-夾具對于脫蠟行業(yè)，擴散結(jié)合行業(yè)，以及金屬熱處理行業(yè)來說，為了使產(chǎn)品得到最佳效果，產(chǎn)品夾具的改良成為一個大的課題。C/C材料本身熱變形小，可以在熱處理條件下多次使用，而且具有比耐熱鋼質(zhì)量輕的優(yōu)點。除此高溫下的優(yōu)異性能之外，產(chǎn)品與我公司獨資研發(fā)的彈簧產(chǎn)品配套使用，可以給夾具帶來一定的使用保護(hù)，從而可以提高生產(chǎn)能力，并且提高可操作性。第20頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐外材料-彈簧獨有的彈簧產(chǎn)品保持了C/C材料耐高溫，可反復(fù)使用的優(yōu)良特性。同時，產(chǎn)品在具有高硬度，高韌性的基礎(chǔ)上，還有著良好的耐磨耗性，耐觸摸性等，因此在很多行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。第21頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱材料領(lǐng)域-爐外材料-玻璃生產(chǎn)線用部件產(chǎn)品可以應(yīng)用于玻璃瓶的搬運生產(chǎn)線。產(chǎn)品具有良好的耐熱沖擊性，且強度大，因此在高速搬運的生產(chǎn)線上，不會產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。同時，產(chǎn)品具有碳素材料的耐磨耗性，自潤滑性，這使產(chǎn)品的使用壽命增長，并且減少了更換，維修的頻率。產(chǎn)品與原來的碳素材料的高強度相當(dāng)，但具有更好的耐熱沖擊性，所以不會產(chǎn)生破損，且安裝和取出都很方便。此外，產(chǎn)品在具有高強度的時候，還有著優(yōu)異的加工性能，因此可以根據(jù)需要，加工出各種各樣需要的形狀。在玻璃瓶搬運中，可以幫助整列排放。C/C材料做成的堆放條即使在玻璃瓶的溫度很高的情況下搬運，也不會產(chǎn)生熱變形。因此，可以大幅降低堆放條的更換和維修次數(shù)。我們具有高溫爐行業(yè)的制作經(jīng)驗，根據(jù)這些經(jīng)驗，我們可以制作長度達(dá)到3米以上的產(chǎn)品。第22頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月摩擦材料領(lǐng)域大小摩擦系數(shù)滑動停止應(yīng)用實例螺旋槳翼，葉片滑板軸承工業(yè)用離合器工業(yè)用制動器汽車用離合器，限滑差速器LSD汽車用制動器，閘

第23頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月摩擦材料領(lǐng)域-C/C摩擦材料的特征使用經(jīng)過強化的碳纖維制成，強度是其它粉末燒結(jié)而成的石墨材料的3～5倍6.高強度強化碳纖維

相當(dāng)于鐵（密度：7.8g/cm3)等金屬密度的1/4～1/55.低密度密度1.7g/cm3可以根據(jù)具體使用摩擦環(huán)境設(shè)計相應(yīng)的材料4.耐損耗性根據(jù)摩擦混境設(shè)計材料

在干燥的環(huán)境下，不需要油脂或者潤滑劑就可以達(dá)到潤滑的效果3.自潤滑性無摩擦碳素特有的性能-自潤滑性可以消除摩擦產(chǎn)生熱量導(dǎo)致的產(chǎn)品變形問題2.尺寸變形尺度小熱膨脹系數(shù)0～1(×10-6/℃)可以在樹脂和金屬材料都不能使用的溫度趨于使用此產(chǎn)品1.耐熱度高耐熱度100%相當(dāng)于碳素制品

第24頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域高機械性能C/C材料介紹：以前，機械領(lǐng)域的部件多用陶瓷，鋁，CFRP等材料制備，隨著該行業(yè)的快速大型化，高速化的發(fā)展，對于材料的輕量化和耐熱性提出了更高的要求。為了滿足客戶的需求，因此提出了高性能C/C材料。高性能C/C材料的特征：重量輕高彈性低熱膨脹高剛度和韌性高耐熱沖擊性第25頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域-物理性能參數(shù)與用途特性項目標(biāo)準(zhǔn)級高彈性級鋁(參考比較)密度(g/cm3)1.651.653.95抗彎強度(MPa)150250379彈性模量(GPa)80200370比剛性(×106m)4.912.39.7熱膨脹系數(shù)(×10-6/℃)0～10～18.2特性項目C/C-AlC/C-CuC/C-SiC復(fù)合金屬AlCuSi密度(g/cm3)2.12.62.1抗彎強度(MPa)210300150彈性模量(GPa)805550C/C-Al：與鋁復(fù)合而成，可實現(xiàn)產(chǎn)品的輕質(zhì)量，高強度，高韌性的特點使用舉例：機器人材料，運送托盤C/C-Cu：與銅復(fù)合而成，產(chǎn)品有導(dǎo)電性的同時，具有高強度以及碳素材料的摩擦性使用舉例：機車導(dǎo)電架接觸板、摩擦電器零件C/C-SiC：與硅復(fù)合而成，硅與碳素反映形成SiC，使產(chǎn)品的耐酸化性和耐摩擦性得到提升使用舉例：汽車用摩擦材料，軸承高彈性C/C材料的物理特性：C/CMC材料※的物理特性：※C/CMC材是C/C復(fù)合材料與各種金屬復(fù)合后材料?！部蓪η鍧嵤矣锰妓夭牧希úＡ浚瑯渲牧希ê鷺渲?，金屬材料（鍍鎳）等進(jìn)行表面涂層處理。C/CMC材的主要用途：第26頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域-應(yīng)用舉例耐熱盤承載盤吸附平臺輥棒電極材料

機械臂機械手保溫筒耐熱墊板 第27頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域-液晶制造裝置用耐熱盤液晶玻璃基板附著的過程中，升溫加壓時使用為了防止處理過程中表面附著灰塵，請僅可能在清潔室完成加工。尺寸：1150×1350×50(mm)無論升溫還是冷卻過程中，耐熱盤具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性和耐持久性能。為了防止鍍鎳過程中表面附著灰塵，請盡可能在清潔室完成加工。第28頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域-液晶制造裝置用運送托盤加熱的液晶玻璃基板在不同生產(chǎn)部門的運送過程中使用。產(chǎn)品具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，熱傳導(dǎo)性和耐久性。

為了防止處理過程中表面附著灰塵，請僅可能在清潔室完成加工。

尺寸：1300×1500×5(mm) 第29頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域-液晶制造裝置用吸附平臺產(chǎn)品作為研磨過程中的吸附平臺使用 C/C具有優(yōu)良的加熱性能，導(dǎo)電性能，以及防靜電的特質(zhì)。

因此，加熱，吸附，加壓可以同時完成，可使所有的基板一次結(jié)合。第30頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域-操作手輥棒在量產(chǎn)的連續(xù)性設(shè)備里面使用。

產(chǎn)品具有高韌性和優(yōu)異的耐熱沖擊性，所以在急冷積熱的過程中也不會有影響。

尺寸：60×1250×8(mm) 第31頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域-液晶制造裝置用機械臂在液晶玻璃搬運過程中可使用機械臂。 運用產(chǎn)品的優(yōu)良的耐熱性，質(zhì)量輕和高彈新的特點。第32頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月高機械性能領(lǐng)域-半導(dǎo)體制造裝置用機械手與以前的鋁基陶瓷比較，產(chǎn)品具有質(zhì)量輕，加工型能耗，耐熱沖擊性優(yōu)異的優(yōu)點。第33頁，課件共37頁，創(chuàng)作于202