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碳碳复合材料(C/C)基础特性、制备工艺与全行业应用全景

碳碳复合材料简称 C/C 复合材料,是以碳纤维为增强骨架、热解炭 / 沥青炭为基体的全碳新型耐高温复合材料,被称为超高温工况首选轻量化结构材料,突破石墨、金属、陶瓷材料性能短板,广泛应用光伏、半导体、航空航天、新能源、粉末冶金高端制造领域。

一、四大核心独有性能

1.超耐高温:真空 / 惰性气氛 2000–3000℃保持强度不衰减,无熔化软化现象;有氧环境搭配 SiC 涂层可耐受 1600℃长期使用,远超所有金属、普通石墨。

2.低热膨胀高尺寸稳定:热膨胀系数接近零,千次冷热循环不变形、不开裂,适配高精度成型、单晶生长严苛尺寸要求。

3.轻质高强、抗热震:密度仅 1.4–1.8g/cm?,比钢轻 70%;碳纤维分散热应力,极速水冷、高温骤冷不会开裂,热震性能优于陶瓷、纯石墨。

4.高纯化学惰性:耐酸碱、熔融金属、等离子腐蚀,真空下放气量极低,无金属杂质析出,适配半导体、光伏高洁净制程。

二、主流制备工艺流程

1.预制体制备:碳布、网胎、短切碳纤维针刺编织成型,可调控纤维排布匹配强度、导热需求;

2.致密化增密:CVI 化学气相渗透、沥青 / 树脂浸渍炭化循环增密,提升密度、耐磨、导电性能;

3.高温石墨化纯化:2500–2800℃高温去除杂质,降低灰分、均匀电阻率;

4.精加工与涂层:五轴铣削成型,按需喷涂 SiC、BN 抗氧化、防粘防护涂层。

三、全行业产品细分应用

1.光伏热场:碳碳发热件、导流筒、保温筒、碳碳螺钉螺母、承载盘;

2.半导体设备:晶圆承载架、CVD 炉支架、高纯紧固组件、真空钎焊治具;

3.粉末冶金:硬质合金烧结承烧板、高温模具紧固件、推板炉耐磨构件;

4.航空航天:发动机喷管、飞行器热防护、高温工装轻量化连接件;

5.新能源与化工:燃料电池双极板、高温防腐导流件、电解耐腐蚀电极。

东莞市捷诚石墨制品有限公司具备完整碳碳复合材料加工、致密、涂层生产线,可定制发热体、紧固件、承载板、导流筒全系列 C/C 产品,适配各类超高温真空、气氛炉工况,提供材料选型、结构优化一站式技术方案。


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