C/C Kompozit

KARBON GRAFİT ÜRÜNLERİ
C/C kompozit
Resim: JAXA tarafından sağlanmıştır
Akihiro Ikeshita tarafından resmedilmiştir

C/C Kompozit Ürünlerin Özellikleri
C/C kompozit (Karbon Elyaf Destekli Karbon Kompozit), hafif ağırlık, yüksek mekanik mukavemet ve yüksek elastikiyet gibi
üstün özelliklere sahip olup, yüksek dayanımlı karbon elyafla desteklenen bir karbon-karbon kompozit malzemedir. Özgün
özelliklerinden dolayı C/C kompozitlerimiz (CX serisi), elektronik, çevre ve enerji, genel endüstriyel fırınlar, otomobiller ve diğer
ulaştırma vasıtaları gibi çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır.
C/C kompozit (×1000) Yapay grafit (×200)
C/C kompozit
■■Yüksek mekanik mukavemet, yüksek elastikiyet
ve yüksek sertlik
C/C kompozitler, izotropik grafit malzemelerle karşılaştırıldığında yüksek
dayanım, yüksek elastikiyet ve çatlamaya ve yontmaya karşı dirence
sahiptir. C/C kompozitler güvenle kullanılabilir, çünkü çatlamalar içinde
hızlı yayılmaz.
Mukavemet (MPa)
200
100
CX-761
IG-56
0,5
Gerinim %
■■Ultra ısıl direnç
C/C kompozitler, metalik malzemelerle karşılaştırıldığında yüksek
sıcaklıklarda yüksek mukavemet gösterirler. C/C kompozitler, inert
atmosferlerde, 2.000°C veya üzerindeki ultra yüksek sıcaklıklarda bile
kullanılabilirler.
Mukavemet (MPa)
600
300
Demir (SUS310)
CX-761
500 1000
Sıcaklık (°C)
■■Hafif ve kullanımı kolay
C/C kompozitler, metalik malzemelerle karşılaştırıldığında çok düşük
yoğunluğa sahiptir ve bu yüzden hafif ağırlıklı tasarımı olanaklı kılar.
Yoğunluk (Mg/m 3 )
10
5
Demir
C/C
■■Yüksek ısıl iletkenlik
Üstün kimyasal buhar filtreleme (CVI) işlemini kullanan karbon yapı
kontrol teknolojisinin kullanımıyla bakırdan daha yüksek bir ısıl iletkenlik
elde edilmiştir (CX-2002'de).
Isıl İletkenlik (W/(m·K))
400
200
Demir
IG-56
Bakır CX-2002
15 Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.

Üretim Süreci
CF hammadde
Reçine
Biçimlendirme
FW biçimlendirme Sıcak presleme Sıcak haddeleme
C/C kompozit
Pişirme
Empregnasyon
Grafitleştirme
Malzeme Sevkiyatı
Muayene
Son İşleme
Yüzey işleme
Temizleyici
Halojen Gaz
Egzoz Gazı
Saflaştırma
Sevkiyat
Muayene
Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.
16

Uygulama
■■Elektronik
●●
Tek kristal silikon üretimi için
C/C kompozit
Potalar
■■Çevre ve Enerji
Isı kalkanları
●●
Güneş pillerine silikon üretimi için
Dikdörtgen potalar
PECVD için taşıma tablası
●●
Nükleer enerji tesisleri için
Zırh karolar
* Fotoğraflar Japon Atom Enerjisi tarafından
sağlanmıştır
■■Arabalar, diğer ulaşım araçları vb.
●●
Kayan bileşenler için
Kavrama
17 Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.

■■Genel endüstriyel fırınlar
●●
Isıl işlem fırınları için
Temel tabla (Izgara)
Isıl işlem fırını
C/C kompozit
Sepet
Çok katmanlı tabla
Tepsi
Dalgalı tabla
Fırınların iç sürüş parçaları
Isıtıcılar
Somunlar ve cıvatalar
Yay
Isı yalıtımı için koruyucu kapak
●●Sıcak pres fırınları için
Çubuklar
Kalıp
Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.
18

Özellik Verisi
C/C kompozit
■■Tipik özellikleri
Şekil
Malzeme
Kitle
Elektriksel
Yoğunluğu
Direnç (μΩ·m)
(Mg/m 3 )
Eğilme
Dayanımı
(MPa)
Eğilme
Modülü
(GPa)
Çekme
Dayanımı
(MPa)
Isıl Genleşme
Katsayısı RT ila
1273K (10 -6 /K)
Isıl İletkenlik
(W/(m·k))
— — — — — (^) (//) (^) (//)
CX-741 1,51 23 140 46 185 8,1

■■Eğilme dayanımı
300
■■Çekme dayanımı
400
Eğilme dayanımı (MPa)
200
100
CX-761
CX-31
İzotropik grafit 1)
Çekme dayanımı (MPa)
300
200
100
CX-761
CX-31
İzotropik grafit 1)
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Sıcaklık (°C)
0
0 500 1000 1500 2000
Sıcaklık (°C)
■■Vida Dişinin Mukavemeti
■■Elektriksel direnç
Yük (kN)
20
15
10
5
İzotropik
grafit 2)
CX-31
C/C-201
CX-31V
Elektriksel direnç (μΩ·m)
300
200
100
CX-761
CX-31
İzotropik grafit 1)
C/C kompozit
0
M6 M8 M10 M12 M16 M18 M20
Vida boyutu
0
0 500 1000 1500 2000
Sıcaklık (°C)
■■Lineer ısıl genleşme katsayısı
■■Özgül ısı
Isıl genleşme katsayısı (%)
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
İzotropik grafit 1)
CX-31
CX-761
Özgül ısı (J/(g·k))
2,5
2
1,5
1
0,5
CX-761
CX-31
İzotropik
grafit 1)
-0,1
0 200 400 600 800 1000 1200
Sıcaklık (°C)
0
0 500 1000 1500 2000
Sıcaklık (°C)
■■Isıl iletkenlik (⊥)
Isıl iletkenlik katsayısı
(W/(m·k))
120
100
80
60
40
İzotropik grafit 1)
20
CX-31
CX-761
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Sıcaklık (°C)
■■Isıl iletkenlik (//)
120
Isıl iletkenlik katsayısı
(W/(m·k))
100
80
60
40
20
İzotropik grafit 1) CX-31
CX-761
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Sıcaklık (°C)
1) Ürünümüz: Büyük boyutlu izotropik grafit malzeme, IG-56
2) Ürünümüz: Yüksek dayanımlı izotropik grafit malzeme, ISO68
Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.
20

C/C Kompozit Ürünleri Tasarlama Örnekleri
Müşterinin kullanım koşullarına ve gereksinimlerine uygun malzeme seçiyor ve ürün tasarlıyoruz.
■■Sıcak pres kalıbı
■■Özellikler
1. Aygıt küçük üretilebilir ve tesise kurma maliyeti azaltılabilir.
2. Verimliliği artıran büyük boyutlu sinterlenmiş gövdeler yapılabilir.
3. Isı kapasitesi düşük olduğundan enerji maliyetlerini azaltabilir.
■■Tasarım
Kalıplama basıncı: 30 MPa; İş çapı: 200 mm; Yükseklik: 250 mm
Pres
C/C kompozit
1
2
3
4
5
6
Parçalar Malzeme
1 C/C kalıp C/C-FW
2 Yarıklı dış manşon OP-4800N
3 İki parça iç manşon IG-70
4 C/C ara parça C/C-201
5 Üst zımba ISO-68
6 Alıcı yuvası IG-70
Çekme dayanımı Kalıp dış çap Kalıp ağırlığı
C/C-FW kalıp 245 MPa ø340 23 kg
Karbon kalıp 31 MPa ø520 83 kg
C/C kompozit
Grafit
Sinterlenmiş
gövde
C/C kompozitin çekme dayanımı, sıradan karbonunkinden daha yüksektir ve bunun sayesinde
küçük bir kalıp dış çapın kullanılabilmesini sağlar. Bu özelliği kompakt ekipmanın
tasarlanmasına olanak tanır.
Üretici: Ohwada Carbon Industrial Co., Ltd.
[Ürün örnekleri]
■■Isıl işlem tablası
■■Özellikler
1. Hafif ağırlık:
Yoğunluğu, demirin beşte biri olup taşınması kolaydır.
Ağırlık karşılaştırma örneği: Demirden yapılmış olan bir 900 x 600 x 40 tabla yaklaşık 85 kg ağırlığındayken C/C kompozitten yapılmış
olan biri bu ağırlığın sadece onda biri kadardır, yani 8,5 kg'dır.
(Bu hesaplamada, yüksek sıcaklık dayanımı dikkate alınarak demir tablanın kalınlığı C/C tablanınkinin iki katı olarak alınmıştır.)
2. Yüksek mekanik mukavemet:
1000°C'de demirinkinin yaklaşık 10 katıdır
3. Ultra ısıl direnç:
Oksitleyici olmayan ortamlarda 2000°C'de bile mukavemeti azalmaz ve hiçbir deformasyon oluşmaz.
4. Enerji tasarrufu ve çevre dostu:
Tablayı ısıtmak için gereken elektrik enerjisi, demir tablayı ısıtmak için gerekenin yaklaşık üçte biri kadardır.
5. Bakım gerektirmez:
Hiçbir deformasyon olmadığından tamire gerek yoktur
* Tasarım ve kullanım koşullarına bağlı olarak ayrıntılar farklılık gösterebilir.
■■Tasarım
[Ürün örnekleri]
Yük kapasitesi
(Kgf)
Boyut (mm)
≤500 900 x 600 x 40
≤750 900 x 600 x 45
≤1000 900 x 600 x 50
21 Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.