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.
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.
CX-761
Mukavemet (MPa)
C/C kompozit (×1000)
200
100
IG-56
0,5
Gerinim %
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)
■■Ultra ısıl direnç
600
Demir (SUS310)
CX-761
300
500
1000
Sıcaklık (°C)
C/C kompozitler, metalik malzemelerle karşılaştırıldığında çok düşük
yoğunluğa sahiptir ve bu yüzden hafif ağırlıklı tasarımı olanaklı kılar.
Yoğunluk (Mg/m3)
■■Hafif ve kullanımı kolay
10
Demir
5
C/C
Üstün kimyasal buhar filtreleme (CVI) işlemini kullanan karbon yapı
kontrol teknolojisinin kullanımıyla bakırdan daha yüksek bir ısıl iletkenlik
elde edilmiştir (CX-2002'de).
15
Isıl İletkenlik (W/(m·K))
■■Yüksek ısıl iletkenlik
Bakır CX-2002
400
200
Demir
IG-56
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
Yüzey işleme
Son İşleme
Temizleyici
Egzoz Gazı
Halojen Gaz
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
Isı kalkanları
Potalar
■■Çevre ve Enerji
●● 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
Isıl işlem fırını
C/C kompozit
Temel tabla (Izgara)
Çok katmanlı tabla
Sepet
Tepsi
Dalgalı tabla
Fırınların iç sürüş parçaları
Isıtıcılar
Somunlar ve cıvatalar
Yay
Isı yalıtımı için koruyucu kapak
Çubuklar
●●Sıcak pres fırınları için
Kalıp
Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.
18
Özellik Verisi
■■Tipik özellikleri
Şekil
Düz plaka
Malzeme
Kitle
Elektriksel
Yoğunluğu
Direnç (μΩ·m)
(Mg/m3)
Eğilme
Modülü
(GPa)
Çekme
Dayanımı
(MPa)
Isıl Genleşme
Katsayısı RT ila
1273K (10-6/K)
Isıl İletkenlik
(W/(m·k))
C/C türü
—
—
—
—
(^)
(//)
(^)
(//)
CX-741
1,51
23
140
46
185
8,1
<1
6
35
Orta düzey mukavemet
(Kalıplama yöntemi A)
CX-761
1,58
20
185
55
250
8,4
<1
9
44
Yüksek düzey mukavemet
(Kalıplama yöntemi A)
CX-742
1,48
24
130
42
170
7,8
<1
5
34
Orta düzey mukavemet
(Kalıplama yöntemi B)
CX-762
1,58
21
170
50
185
8,2
<1
8
42
Yüksek düzey mukavemet
(Kalıplama yöntemi B)
C/C kompozit
1,61
22
90
23
98
4,1
<1
12
52
1)
C/C-201
1,50
30
147
47
127
8,2
<1
5
20
Orta düzey mukavemet,
somun ve cıvata bileşenleri
C/C-5011)
1,50
29
216
50
147
—
<1
5
20
Yüksek düzey mukavemet,
somun ve cıvata bileşenleri
Profiller
2DC/C
Silindirler
Karolar
Somun ve cıvata bileşenleri
CX-743
1,48
24
130
—
—
7,8
<1
5
34
CX-763
1,58
21
170
—
—
8,2
<1
8
42
Yüksek mukavemetli profiller
CX-45
1,44
24
105
34
114
8
<1
4
34
Orta düzey mukavemet
silindiri
CX-47
1,52
23
140
45
154
8
<1
6
35
Yüksek düzey
mukavemet silindiri
CX-510V
1,57
13
195
—
290
7
<1
7
-
C/C-FW1)
150
12
245
—
245
—
<1
5
30
CX-55
1,60
11
195
—
290
7,4
<1
Silindirler
Potalar
Açıklama
—
CX-31
Profiller
Eğilme
Dayanımı
(MPa)
CX-2002U2)
1,65
İzotropik
grafit
(IG-56)
1,77
2,7, 3,4, 5,1 47, 43, 17
(X, Y, Z)
(X, Y, Z)
12
—
43
35, 30, 11
1,7, 2,3
5,3 (Z)
(X, Y, Z)
(X, Y)
10
27
4,7
7
-
190
(Z)
390,
320
(X, Y)
FW kaplar
FWC/C FW sıcak pres kalıpları
FW cilindirler
keçe
C/C
Nükleer enerji
tesislerinde kullanım
104
*Yukarıdaki rakamlar tipik değerlerdir ve garantili değildir.
1) Ohwada Carbon Industrial Co., Ltd. tarafından üretilmiştir;
2) Keçenin laminasyon yönü, Z ekseni olarak belirlenmiş ve düzlemdeki yönler ise X ve Y eksenler olarak belirlenmiştir.
■■Mevcut boyutlar
Kalite
Boyutlar (mm)
Kalite
Boyutlar (mm)
CX-741, CX-761
2000*1500*0,8 -30
CX-743, CX-763
CX-742, CX-762
3000*1500*0,8 -30
CX-743, CX-763
h-profil 107*44*1,5*1000
CX-510V
Maks.iç çap ø1168
(46" kap mevcut)
CX-31
Maks.850*400 3,2-90t
U-profil 80*20-145*1,2*1000
C/C-201
1020*970*1-12 970*720*1-12
C/C-FW
Maks. ø950*800h, 20-150t
C/C-501
Maks.300*300*20
CX-55
İç çap ø10-1400, 1400L
CX-45, CX-47
İç çap ø300-1400, 1400L
CX-2002U
40*150*150 (X*Y*Z)
*Lütfen diğer boyutlar için bizimle iletişime geçin.
U ve h profil
boyutları
50
(1)
(1)
(2)
(2)
■■CX-510V'nin safsızlık analizinin bir örneği (Bir yüksek saflık için işlenmiş ürün)
Element
Birim: kütle ppm
Na
Mg
Al
K
Ca
Ti
V
Cr
Fe
Ni
Cu
İçerik
<0,05
<0,02
<0,08
<0,1
<0,04
<0,09
<0,07
<0,07
<0,04
<0,1
<0,08
Ölçüm yöntemi
AAS
ICP-AES
ICP-AES
AAS
ICP-AES
ICP-AES
AAS
ICP-AES
ICP-AES
ICP-AES
ICP-AES
*Yukarıdaki rakamlar, ölçülen değerlerin örnekleridir ve garantili değildir.
*ICP-AES: Endüktif kuplajlı plazma atomik emisyon spektroskopisi, AAS: Atomik absorpsiyon spektrometrisi
*CX-510V bir yüksek saflık malzemesidir
■■Farklı yüzey işlemleri
Toyo Tanso'nun özel yüzey işleme teknolojisi kullanılarak avantajlı özellik verilir.
■■Yüzey işlemleri ve etkilerinin ayrıntıları
GK1 işlemi
(Glastix Kote®)
Camsı karbonla empregnasyon/kaplama;
oksidasyon direncini artırır ve toz oluşumunu
önler.
CVI işlem*
Pirolitik karbonla empregnasyon/kaplama;
SiO gazına karşı direnci artırır.
R1 empregnasyon
İnorganik maddeyle empregnasyon;
Oksidasyon direncini artırır.
TS işlem
Yüzeyi SiC'e dönüştürmek için bir işlem;
oksidasyon direncini artırır ve toz oluşumunu
önler.
Oksitlenme kaybı (%)
SiO gazıyla tepkime (%)
İşlemden
geçmemiş GKI işlemi
60
5
İşlemden
geçmemiş
GKI işlemi
CVI işlemi
TS işlem
R1 işlemi
30
CVI işlemi
*Kimyasal Buhar İnfiltrasyonu için kısaltma
19
(1)
(2) Kalınlık Uzunluk
Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.
■■Eğilme dayanımı
■■Çekme dayanımı
400
CX-761
Çekme dayanımı (MPa)
Eğilme dayanımı (MPa)
300
200
CX-31
100
İzotropik grafit 1)
0
0
200
400
600
800
1000
1200
CX-761
300
200
CX-31
100
İzotropik grafit 1)
0
1400
0
500
1000
Sıcaklık (°C)
■■Vida Dişinin Mukavemeti
300
Elektriksel direnç (μΩ·m)
Yük (kN)
■■Elektriksel direnç
İzotropik
grafit 2)
CX-31
15
C/C-201
CX-31V
10
5
0
M6
M8
M10
M12
M16
M18
200
CX-31
CX-761
100
0
M20
İzotropik grafit 1)
0
500
1000
Vida boyutu
Isıl genleşme katsayısı (%)
0,6
2,5
Özgül ısı (J/(g·k))
0,5
0,4
0,3
0,2
CX-31
0,1
CX-761
0
200
400
600
800
1000
2
1,5
1
CX-761
CX-31
İzotropik
grafit 1)
0,5
0
1200
0
500
1000
Sıcaklık (°C)
100
80
Isıl iletkenlik katsayısı
(W/(m·k))
100
Isıl iletkenlik katsayısı
(W/(m·k))
120
İzotropik grafit 1)
60
40
CX-31
20
CX-761
200
2000
■■Isıl iletkenlik (//)
120
0
1500
Sıcaklık (°C)
■■Isıl iletkenlik (⊥)
0
2000
■■Özgül ısı
İzotropik grafit 1)
0
1500
Sıcaklık (°C)
■■Lineer ısıl genleşme katsayısı
-0,1
2000
C/C kompozit
20
1500
Sıcaklık (°C)
400
600
Sıcaklık (°C)
800
1000
1200
80
İzotropik grafit 1)
60
CX-31
CX-761
40
20
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
<Tasarım örneği> Kalıplama basıncı: 30 MPa; İş çapı: 200 mm; Yükseklik: 250 mm
Pres
[Ürün örnekleri]
5
2
4
1
C/C kompozit
3
1
2
3
4
5
6
6
Parçalar
C/C kalıp
Yarıklı dış manşon
İki parça iç manşon
C/C ara parça
Üst zımba
Alıcı yuvası
Malzeme
C/C-FW
OP-4800N
IG-70
C/C-201
ISO-68
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.
■■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
21
[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
Bu katalogdaki hiçbir bilgi, Toyo Tanso'nun önceden onayı olmadan kullanılamaz veya çoğaltılamaz.
Download

Sempozyum Programı