Komposit karbon-karbon, juga biasa disebut sebagai karbon-karbon yang diperkuat. Bahan-bahan ini tahan terhadap suhu tinggi (kondisi bebas oksigen), memiliki kekuatan mekanik yang tinggi pada suhu tinggi, ringan, dan memiliki kekuatan spesifik yang tinggi. Secara khusus, material ini memiliki sifat penyerapan yang baik untuk gelombang tertentu. Oleh karena itu, material komposit karbon-karbon banyak digunakan dalam industri kedirgantaraan dan militer.
Properti Komposit Karbon-Karbon
Struktur komposit karbon karbon sangat kuat dan dibentuk dari serat karbon. CCC menunjukkan kekuatan yang luar biasa tidak hanya pada suhu kamar, tetapi juga pada suhu tinggi, yang membuatnya menjadi kandidat yang cocok untuk aplikasi di area yang menuntut.
Komposit karbon-karbon mampu menahan suhu yang sangat tinggi dan tidak rapuh. Jadi, mereka juga biasa digunakan dalam aplikasi panas sangat tinggi termasuk aplikasi pertahanan dan otomotif.
Komposit karbon-karbon memiliki ketahanan korosi yang baik. Komposit ini tidak berkarat atau rusak karena bahan kimia atau kelembapan, seperti halnya logam. Hal ini membuat mereka ideal untuk digunakan di lingkungan yang ekstrem di mana bahan tradisional tidak akan bertahan.
Manufaktur Komposit Karbon-Karbon
Pertama, serat karbon ditenun menjadi kain atau tikar untuk membuat komposit karbon-karbon. Oleh karena itu, serat-serat ini diresapi dengan matriks karbon, biasanya dengan bantuan proses yang disebut infiltrasi uap kimiawi (CVI). Serat-serat tersebut disatukan oleh matriks sehingga membentuk struktur yang kokoh. Komposit ini kemudian dipanaskan pada suhu tinggi untuk mengembangkan sifat aeropropulsi.
Ini adalah proses manufaktur yang memungkinkan penyesuaian yang luar biasa; produk akhir dapat dioptimalkan untuk aplikasi tertentu. Hal ini menghasilkan bahan dengan kekuatan yang sangat tinggi dan bobot yang ringan dengan tanda tangan termal yang luar biasa.
Jenis-jenis Komposit Karbon-Karbon
Komposit Karbon yang Diperkuat Serat
Jenis yang paling umum yang kami produksi adalah komposit yang diperkuat serat karbon. Komposit ini memiliki struktur serat karbon di dalam karbon-berbasis matriks. Serat menyumbangkan kekuatan dan kekakuan, sedangkan matriks memberikan stabilitas dan daya tahan. Hasil dari kombinasi ini adalah komposit yang diperkuat serat sangat cocok untuk aplikasi tendon dan kinerja tinggi.
Komposit Karbon-Karbon dengan Matriks Keramik
Komposit karbon-karbon tertentu diperkuat dengan matriks keramik. Keramik ini menambah ketahanan terhadap keausan dan guncangan termal. Hal ini membuat komposit ini semakin stabil dan tahan panas, sempurna untuk digunakan di lingkungan yang ekstrem, seperti nosel roket atau cakram rem.
Aplikasi Komposit Karbon-Karbon
Ini banyak digunakan di ruang angkasa sebagai komposit karbon-karbon. Komposit ini tahan terhadap suhu ekstrem dan memberikan kekuatan yang signifikan dengan bobot yang ringan, sehingga ideal untuk digunakan pada komponen mesin jet, sistem rem, dan pelindung panas.
Bahan komposit karbon-karbon yang digunakan sebagai bantalan rem ringan, memiliki koefisien gesekan yang rendah dan memiliki kemampuan pengereman yang tinggi pada suhu tinggi.
Sebagai bahan struktural untuk pesawat terbang, bahan ini kuat dan tahan korosi, dan badan pesawat tidak akan berubah bentuk atau berkarat dalam operasi jangka panjang.
Material komposit karbon-karbon dapat digunakan untuk melelehkan material silikon dalam tungku vakum untuk menumbuhkan kristal tunggal berkualitas tinggi. Ini memberikan medan termal berkualitas tinggi untuk proses kristal tunggal CZ untuk memastikan integritas struktural kristal tunggal.
Berdasarkan penggunaannya dalam militer, komposit karbon-karbon digunakan dalam berbagai aplikasi seperti komponen rudal, proyektil yang menembus lapis baja, dan perisai panas. Bahkan teknologi pertahanan pun membutuhkan sensor dengan kemampuan untuk bekerja dalam kondisi suhu dan tekanan yang ekstrem.