Composito carbonio-carbonio

Compositi carbonio-carbonio, comunemente chiamati anche carbonio-carbonio rinforzato. Questi materiali sono resistenti alle alte temperature (in assenza di ossigeno), hanno un'elevata resistenza meccanica alle alte temperature, sono leggeri e hanno un'elevata resistenza specifica. In particolare, questi materiali hanno buone proprietà di assorbimento di alcune onde. Pertanto, i materiali compositi carbonio-carbonio sono ampiamente utilizzati nell'industria aerospaziale e militare.

Proprietà dei compositi carbonio-carbonio

• Alta resistenza

La struttura del composito di carbonio è incredibilmente forte ed è formata da fibre di carbonio. I CCC presentano una resistenza eccezionale non solo a temperatura ambiente, ma anche ad alte temperature, il che li rende adatti ad essere applicati in aree difficili.

• Stabilità termica

I compositi carbonio-carbonio sono in grado di resistere a temperature estremamente elevate senza diventare fragili. Per questo motivo sono comunemente utilizzati anche in applicazioni ad altissimo calore, tra cui la difesa e le applicazioni automobilistiche.

• Resistenza alla corrosione

I compositi carbonio-carbonio hanno una buona resistenza alla corrosione. Non arrugginiscono e non si rompono con gli agenti chimici o l'umidità, come invece fanno i metalli. Questo li rende ideali per l'uso in ambienti estremi, dove i materiali tradizionali non resisterebbero.

Produzione di compositi carbonio-carbonio

In primo luogo, le fibre di carbonio vengono intrecciate in un tessuto o in un tappeto per creare compositi carbonio-carbonio. Pertanto, queste fibre vengono impregnate con una matrice di carbonio, di solito con l'aiuto di un processo chiamato infiltrazione di vapore chimico (CVI). Le fibre sono tenute insieme dalla matrice, creando così una struttura solida. Questo composito viene poi riscaldato ad alte temperature per sviluppare le sue proprietà di aeropulsione.

Si tratta di un processo produttivo che consente una grande personalizzazione; il prodotto finale può essere ottimizzato per determinate applicazioni. Il risultato è un materiale con una resistenza estremamente elevata e un peso ridotto, con una firma termica eccellente.

Tipi di compositi carbonio-carbonio

Compositi di carbonio rinforzati con fibre

Il tipo più comune che produciamo è quello dei compositi rinforzati con fibre di carbonio. Hanno una struttura di fibre di carbonio all'interno di una carbone-a base di matrice. Le fibre contribuiscono alla resistenza e alla rigidità, mentre la matrice conferisce stabilità e durata. Il risultato di questa combinazione è che i compositi fibrorinforzati sono adatti per applicazioni su tendini e ad alte prestazioni.

Compositi carbonio-carbonio con matrice ceramica

Alcuni compositi carbonio-carbonio sono rinforzati con una matrice ceramica. La ceramica aggiunge resistenza all'usura e agli shock termici. Ciò rende questi compositi ancora più stabili e resistenti al calore, perfetti per l'uso in ambienti estremi, come gli ugelli dei razzi o i dischi dei freni.

Applicazioni dei compositi carbonio-carbonio

• Industria aerospaziale

Sono ampiamente utilizzati nel settore aerospaziale come compositi carbonio-carbonio. Resistono a temperature estreme e offrono una notevole resistenza a fronte di un peso ridotto, rendendoli ideali per l'uso in componenti di motori a reazione, sistemi frenanti e scudi termici.

Il materiale composito carbonio-carbonio utilizzato per le pastiglie dei freni è leggero, ha un basso coefficiente di attrito e un'elevata capacità di frenata alle alte temperature.

Come materiali strutturali per gli aerei, sono forti e resistenti alla corrosione e la fusoliera non si deforma né si corrode in caso di funzionamento a lungo termine.

• Fotovoltaico

I materiali compositi carbonio-carbonio possono essere utilizzati per fondere i materiali di silicio in forni a vuoto per la crescita di cristalli singoli di alta qualità. Fornisce un campo termico di alta qualità per il processo di cristalli singoli di CZ, per garantire l'integrità strutturale del prodotto. cristallo singolo.

• Applicazioni militari

Sulla base del suo utilizzo in ambito militare, i compositi carbonio-carbonio sono impiegati in numerose applicazioni come componenti missilistici, proiettili perforanti e scudi termici. Anche le tecnologie di difesa richiedono sensori in grado di operare in condizioni estreme di temperatura e pressione.