碳碳復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1碳碳復(fù)合材料碳碳復(fù)合材料(f h ci lio)應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)介應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)介第一頁，共36頁。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(qiáng)度，高彈性等優(yōu)點(diǎn)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(jī)械性能領(lǐng)域C/C復(fù)合材料C/C金屬復(fù)合材料 第2頁/共36頁第二頁，共36頁。產(chǎn)品在20002500下生產(chǎn)(shngchn)而成，遇熱變形的狀況不會(huì)發(fā)生。

2、 同時(shí)，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1.61.7g/cm3, 產(chǎn)品重量是耐熱鋼的1/4。 因?yàn)樘妓乩w維經(jīng)過強(qiáng)化處理，強(qiáng)度是原來石墨材料的35倍，產(chǎn)品掉落也不會(huì)產(chǎn)生損傷。 第3頁/共36頁第三頁，共36頁。爐子模型風(fēng)扇加熱器料盒爐體隔熱護(hù)板料架爐床第4頁/共36頁第四頁，共36頁。第5頁/共36頁第五頁，共36頁。C/C復(fù)合材料的爐床，與原來的石墨材料相比，因?yàn)椴牧媳旧淼膹?qiáng)度增大(zn d)，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6頁/共36頁第六頁，共36頁。

3、熱處理爐生產(chǎn)(shngchn)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?yàn)镃/C復(fù)合材料質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的特點(diǎn)，可以大大減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)擔(dān)。第7頁/共36頁第七頁，共36頁。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(qiáng)度，高彈性”的特點(diǎn)。又因?yàn)镃/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(duì)應(yīng)的制作出尺寸(ch cun)大，厚度薄的各種尺寸(ch cun)的加熱體。第8頁/共36頁第八頁，共36頁。根據(jù)C/C符合材料具有“質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，沒有熱變性”的特性，可以制作出熱處理爐的爐

4、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(qiáng)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(xngnng)，提高了生產(chǎn)效率。第9頁/共36頁第九頁，共36頁。輥輥 棒：棒：高溫爐運(yùn)輸高溫爐運(yùn)輸(ynsh)(ynsh)用連接板：用連接板：l對(duì)于連續(xù)高溫爐，一般其設(shè)計(jì)和制造都會(huì)采用標(biāo)準(zhǔn)品。當(dāng)爐內(nèi)運(yùn)送重物時(shí)，一般會(huì)采用薄鋼板。lC/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。l同時(shí)，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。lC/C輥棒本身質(zhì)量輕，能夠(nng

5、gu)減少爐內(nèi)2050%的能量損耗。l連續(xù)高溫爐在設(shè)計(jì)和制造使更多的選擇并使用標(biāo)準(zhǔn)品。l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(zhǎng)，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。l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10頁/共36頁第十頁，共36頁。板材主要用于爐內(nèi)對(duì)保溫材料的保護(hù)。延長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)(shxin)的。板材詳細(xì)尺寸見物理性能。第11頁/共36頁第十一頁，共36頁。為了滿足保溫材不同形狀的

6、需求，我們特意(ty)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(qiáng)度。U型，H型角板具體尺寸見“物理性能”L L型：型：U U型：型：h h型：型：第12頁/共36頁第十二頁，共36頁。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(diǎn)，而且可以多次使用沒有熱損傷，且容易移動(dòng)。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(kcn)，如有需要，可即刻按照需求交貨。第13頁/共36頁第十三頁，共36頁。根據(jù)獨(dú)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

7、以及(yj)減輕螺栓的受力的部位。第14頁/共36頁第十四頁，共36頁。第15頁/共36頁第十五頁，共36頁。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(diǎn)；且具有比石墨材料強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。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(diǎn)，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(shyng)。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(shí)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(zhǎng)產(chǎn)品的使用(shyng)壽命。此外，由于熱處理的使用(shyn

8、g)條件各不相同，還需要客戶根據(jù)各自的使用(shyng)情況選擇合適的產(chǎn)品。第16頁/共36頁第十六頁，共36頁。第17頁/共36頁第十七頁，共36頁。對(duì)于脫蠟行業(yè)，擴(kuò)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(gè)大的課題。C/C材料本身熱變形小，可以在熱處理?xiàng)l件下多次使用，而且具有比耐熱鋼質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)。除此高溫下的優(yōu)異性能之外，產(chǎn)品與我公司獨(dú)資研發(fā)的彈簧(tnhung)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18頁/共36頁第十八頁，共36頁。獨(dú)有的彈簧產(chǎn)品(chnpn)保持了C/C材料耐高溫，可反復(fù)使用的優(yōu)良

9、特性。同時(shí)，產(chǎn)品(chnpn)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19頁/共36頁第十九頁，共36頁。產(chǎn)品可以應(yīng)用于玻璃瓶的搬運(yùn)生產(chǎn)線。產(chǎn)品具有良好的耐熱沖擊性，且強(qiáng)度大，因此在高速(o s)搬運(yùn)的生產(chǎn)線上，不會(huì)產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。同時(shí)，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(zhǎng)，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(qiáng)度相當(dāng)，但具有更好的耐熱沖擊性，所以不會(huì)產(chǎn)生破損，且安裝和取出都很方便(fngbin)。此外，產(chǎn)品在具有高強(qiáng)度的時(shí)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

10、搬運(yùn)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(yùn)，也不會(huì)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(yàn)，根據(jù)這些經(jīng)驗(yàn)，我們可以制作長(zhǎng)度達(dá)到3米以上的產(chǎn)品。第20頁/共36頁第二十頁，共36頁。大大小小摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)滑動(dòng)停止應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例螺旋槳翼，葉片滑板軸承工業(yè)用離合器工業(yè)用制動(dòng)器汽車用離合器，限滑差速器LSD汽車用制動(dòng)器，閘 第21頁/共36頁第二十一頁，共36頁。使用經(jīng)過強(qiáng)化的碳纖維制成，強(qiáng)度是其它粉末燒結(jié)而成的石墨材料的35倍6. 6. 高強(qiáng)度高強(qiáng)度強(qiáng)化碳纖維相當(dāng)于鐵（密度：7.8g/cm3)等金屬密度的1/4 1

11、/55. 5. 低密度低密度密度1.7g/cm3可以根據(jù)具體使用摩擦環(huán)境設(shè)計(jì)相應(yīng)的材料4. 4. 耐損耗性耐損耗性根據(jù)摩擦混境設(shè)計(jì)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. 3. 自潤滑性無摩擦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. 2. 尺寸變形尺度小尺寸變形尺度小熱膨脹系數(shù) 01(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. 1. 耐熱度高耐熱度高耐熱度100%相當(dāng)于碳素制品第22頁/共36頁第二十二頁，共36頁。高機(jī)械性能高機(jī)械性能C/C材料介紹：材料介紹：以前，機(jī)械領(lǐng)域的部件多用陶瓷以前，機(jī)械領(lǐng)域的部

12、件多用陶瓷(toc)，鋁，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)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(duì)于材料的輕量化和耐熱性提出了更高的要求。展，對(duì)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，因此提出了高性能為了滿足客戶的需求，因此提出了高性能C/C材料。材料。高性能高性能C/CC/C材料的特征：材料的特征：重量輕重量輕高彈性高彈性低熱膨脹低熱膨脹高剛度高剛度(n d)(n d)和韌性和韌性高耐熱沖擊性高耐熱沖擊性第23頁/共36頁第二十三頁，共36頁。特性項(xiàng)目特性項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)高彈性級(jí)高彈性級(jí)鋁鋁( (參考比較參考比較) )密度 (g/cm

13、3)1.651.653.95抗彎強(qiáng)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/)01018.2特性項(xiàng)目特性項(xiàng)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(qiáng)度 (MPa)210300150彈性模量(GPa)805550C/C-Al：與鋁復(fù)合而成，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的輕質(zhì)量，高強(qiáng)度，高韌性的特點(diǎn)使用舉例：機(jī)器人材料，運(yùn)送托盤C/C-Cu：與銅復(fù)合而成，產(chǎn)品有導(dǎo)電性的同時(shí)，具有高強(qiáng)度以及碳素材料的摩擦性使用舉例：機(jī)車導(dǎo)電架接觸板、摩擦電器零件C/C-SiC：與硅復(fù)合而

14、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，軸承高彈性高彈性C/CC/C材料的物理材料的物理(wl)(wl)特性：特性：C/CMCC/CMC材料材料(cilio)(cilio)的物理特性：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。 也可對(duì)清潔室用碳素材料（玻璃炭），樹脂材料（含氟樹脂），金屬材料（鍍鎳）等進(jìn)行表面涂層處理。C/CMCC/CMC材的主要用途：材的主要用途：第24頁/共36頁第二十四頁，共36頁。第25頁/共36頁第二十五頁，共36頁。液晶玻璃基板附著的過程中，升溫加壓時(shí)使用為了防止處理過程中表面附著灰塵，請(qǐng)僅可能在

15、清潔室完成加工(ji gng)。尺寸：1150135050 (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(qǐng)盡可能在清潔室完成加工(ji gng)。第26頁/共36頁第二十六頁，共36頁。加熱的液晶(yjng)玻璃基板在不同生產(chǎn)部門的運(yùn)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(qǐng)僅可能在清潔室完成加工。尺寸：130015005(mm)第27頁/共36頁第二十七頁，共36頁。產(chǎn)品(chnpn)作為研磨過程中的吸附平臺(tái)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(shí)完成，可使所有的基板一次結(jié)合。第28頁/共36頁第二十八頁，共36頁。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(huì)(b hu)有影響。尺寸：6012508 (mm)第29頁/共36頁第二十九頁，共36頁。在液晶(yjng)玻璃搬運(yùn)過程中可使用機(jī)械臂。運(yùn)用產(chǎn)品的優(yōu)良的耐熱性，質(zhì)量輕和高彈新的特點(diǎn)。第30頁/共36頁第三十頁，共36頁。與以前(yqin)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(diǎn)。第31頁/共36頁第三十一頁，共36頁。用作直拉硅晶體爐里面的保溫筒。使用了產(chǎn)品(chnpn)的高強(qiáng)度