Zer dira karbono-zeramikazko konposatuak?

Abangoardiako ekipamenduen fabrikazioaren alorrean eskaria gero eta handiagoa denez, karbono-zeramikazko konpositeak gero eta errendimendu handiko marruskadura-sistemen eta tenperatura altuko egitura-osagaien hurrengo belaunaldiko material itxaropentsutzat hartzen dira. Beraz, zer dira karbono-zeramika konposatuak? Funtsean, karbono-zeramikazko konposatuak karbono-zeramikazko egitura konposatu anitzeko egitura dira, etasilizio karbonoazeramikazko faseak karbono-zuntzez indartutako karbono-matrizean lurrun-jadapen kimikoen bidez edo fase likidoko erreakzio-sinterizazioaren bidez.

Material konposatu honek karbonozko materialen dentsitate baxua, tenperatura altuko erresistentzia eta shock termikoko erresistentzia mantentzen ditu, karbono hutsezko materialen ahuleziak zuzentzen dituen bitartean, hala nola oxidazio erresistentzia ahula eta higadura erresistentzia nahikoa. Beraz, zerbitzu-bizitza luzeagoa eta errendimendu egonkorragoa erakusten du muturreko lan baldintzetan, hala nola tenperatura altuko marruskadura, karga handia eta maiztasun handiko funtzionamendu-zikloa.

Karbono-zeramika konpositeen abantailak

1.Errendimendu mekaniko bikaina euren indar handiko, gogortasun handiko eta modulu elastiko handiko.

2.Tenperatura altuko erresistentzia bikaina, shock termikoaren erresistentzia eta oxidazio erresistentzia

3.Errendimendu arina, karbono-zeramikazko konpositeen dentsitatea 1,8-2,2 g/cm³ ingurukoa da.

4.Marruskadura-propietate egonkorrak baldintza hezeetan ere, haien marruskadura-koefizientea 0,30-0,45 da gutxi gorabehera.

5. Korrosioarekiko erresistentzia bikaina azido, alkali, gatz eta beste substantzia kimiko batzuen aurrean.

Karbono-zeramika konposatuen aplikazioa

Denbora luzez, karbono zeramikazko materialen aplikazioa goi-mailako agertokietan kontzentratu da, hala nola aeroespaziala eta lasterketetako balazta-sistemetan. Haien prezio altuak, fabrikazio-prozesu konplexuak eta produkzio-ahalmen mugatuak zaildu egin dute eskala handiagoko industria-merkatuan sartzea. Hala eta guztiz ere, goi-mailako etxeko fabrikazio eta kostuak kontrolatzeko gaitasunen etengabeko hobekuntzarekin, material hau laborategitik industria eremura mugitzen ari da eta oso erabilia da garraio-ekipoetan, energia berrietan, erdieroaleetan eta beste industria-eremu batzuetan.

1. Metalezko balazta-disko tradizionalekin alderatuta, karbono zeramikazko materialek pisua nabarmen murrizten dute indar berean, bero-gaitasun handiagoa eta desagertze termikoaren aurkako erresistentzia hobea duten bitartean. Oraindik ere marruskadura-koefiziente egonkorra mantendu dezakete abiadura handiko balaztatzearen eta maiz abiarazte-gelditzearen baldintzetan. Arin eta fidagarritasun handiko efektu gainjarri honek egiten ducarbon zeramikazko balazta-diskoakaukera ezin hobea da energiaren kontserbazioa, kontsumoa murriztea eta funtzionamendu-segurtasuna bilatzen duten trenbideko garraio-sistemetarako eta automobilgintza-merkatuarentzat.

2. Kristal fotovoltaikoen tiraketa eta tratamendu termikoko prozesuan, eremu termikoko egitura-osagaiek tenperatura altuko inguruneetan funtzionatu behar dute denbora luzez, tenperatura altuko erresistentziarako, shock termikorako erresistentziarako eta dimentsio-egonkortasunerako baldintza oso handiak dituztenak. Grafitozko material tradizionalek tenperaturaren erresistentzia-gaitasun jakin bat badute ere, erresistentzia mekanikoan eta tenperatura altuko oxidazio-erresistentzian botilak dituzte. Karbono zeramikazko materialek, beren errendimendu hobearekin, ekipoen bizitza luzatzen dute, ordezko maiztasuna murrizten dute eta pixkanaka-pixkanaka goi-mailako eremu termikoko ekipoen berritze-norabidea bihurtu da.

3. Erdieroaleen eremua hesi handiko beste merkatu tipiko bat da. Garbitasun handiko, tenperatura altuko erresistenteak eta kutsadura baxuko egitura-osagaiak eta edukiontzi-material ugari behar dira kristalen hazkuntzaren, epitaxiaren eta tenperatura altuko tratamendu termikoaren loturetan. Karbono zeramikazko konpositeek abantaila paregabeak dituzte egonkortasun termikoan eta erresistentzia mekanikoan, eta erabil daitezkearragoaketa erlazionatutako tenperatura altuko osagaiak.