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DOTHERM 1000:千度高溫材料

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廠商性質(zhì):經(jīng)銷商

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更新時間:2025-07-10

簡要描述:

DOTHERM 1000:千度高溫材料
DOTHERM 1000 并非單一物質(zhì),而是一種精心設(shè)計的 多相陶瓷復(fù)合材料系統(tǒng)。其核心通常采用高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)的陶瓷纖維(如碳化硅SiC、氧化鋁Al?O?) 作為骨架,嵌入經(jīng)過優(yōu)化的陶瓷基體(如SiC、Si?N?或特殊氧化物) 中。通過先進(jìn)的成型(如化學(xué)氣相滲透CVI、聚合物浸漬裂解PIP)和燒結(jié)工藝,實(shí)現(xiàn)了纖維與基體的結(jié)合。這種結(jié)構(gòu)賦予了它超越傳統(tǒng)材料的非

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DOTHERM 1000:千度高溫材料
品牌其他品牌應(yīng)用領(lǐng)域綜合

DOTHERM 1000:千度高溫材料

在工業(yè)發(fā)展的前沿,無論是航天器穿越大氣層的熾熱考驗,還是熔爐內(nèi)奔流的金屬溶液,亦或是化工設(shè)備中激烈進(jìn)行的反應(yīng),高溫始終是材料面臨的挑戰(zhàn)。當(dāng)傳統(tǒng)金屬和聚合物紛紛失效之時,以 DOTHERM 1000 為代表的先進(jìn)高溫陶瓷基復(fù)合材料(CMCs),正憑借其性能成為突破溫度極限的關(guān)鍵力量。本文將深入探討 DOTHERM 1000 的魅力、核心功能參數(shù)及其如何重塑高溫應(yīng)用格局。

一、 突破極限:DOTHERM 1000 的誕生與核心優(yōu)勢

DOTHERM 1000 并非單一物質(zhì),而是一種精心設(shè)計的 多相陶瓷復(fù)合材料系統(tǒng)。其核心通常采用高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)的陶瓷纖維(如碳化硅SiC、氧化鋁Al?O? 作為骨架,嵌入經(jīng)過優(yōu)化的陶瓷基體(如SiC、Si?N?或特殊氧化物) 中。通過先進(jìn)的成型(如化學(xué)氣相滲透CVI、聚合物浸漬裂解PIP)和燒結(jié)工藝,實(shí)現(xiàn)了纖維與基體的結(jié)合。這種結(jié)構(gòu)賦予了它超越傳統(tǒng)材料的非凡特性:

1.      高溫穩(wěn)定性: 其設(shè)計核心就是征服 1000°C 及以上的嚴(yán)酷環(huán)境,在此溫度下長期工作仍能保持結(jié)構(gòu)和性能的完整性,熔點(diǎn)遠(yuǎn)超大多數(shù)金屬。

2.      輕量化特性: 密度顯著低于高溫合金(通常低 30%-50%),在航空航天、高速運(yùn)動部件領(lǐng)域帶來革命性的減重效益。

3.      驚人的強(qiáng)度與剛性: 即使在溫度下,其強(qiáng)度和模量衰減極小,遠(yuǎn)優(yōu)于金屬的高溫軟化現(xiàn)象。

4.      出色的抗熱震性: 優(yōu)化的組分和結(jié)構(gòu)設(shè)計使其能夠承受劇烈的溫度驟變而不開裂,這是許多脆性陶瓷難以企及的。

5.      優(yōu)異的耐腐蝕與抗氧化性: 對熔融金屬、高溫燃?xì)?、?qiáng)酸強(qiáng)堿等惡劣化學(xué)環(huán)境具有的抵抗力。

6.      低熱膨脹系數(shù): 尺寸隨溫度變化小,在高精度、高穩(wěn)定性的高溫設(shè)備中至關(guān)重要。

7.      良好的耐磨性: 高硬度賦予其優(yōu)秀的抵抗機(jī)械磨損的能力。

二、 性能基石:DOTHERM 1000 關(guān)鍵功能參數(shù)詳解

理解 DOTHERM 1000 的能力邊界,需要深入其核心的功能參數(shù)。以下數(shù)據(jù)代表典型范圍,具體數(shù)值可能因生產(chǎn)工藝、批次、終產(chǎn)品形態(tài)(板材、部件、纖維織物增強(qiáng)體等)及測試標(biāo)準(zhǔn)有所差異:

參數(shù)類別

關(guān)鍵參數(shù)

典型數(shù)值范圍/特性

重要性說明

物理特性

密度

2.2 - 3.0 g/cm3

極輕量化,相比高溫合金優(yōu)勢巨大。


高連續(xù)使用溫度

1000°C - 1200°C (空氣中,具體取決于基體和纖維組合)

核心價值,定義其應(yīng)用溫度上限。


高短期使用溫度

> 1400°C

可承受更高溫度的瞬時沖擊。


熱膨脹系數(shù) (CTE)

4.0 - 6.0 x 10?? /K (室溫至1000°C)

低膨脹,確保高溫下尺寸穩(wěn)定性和抗熱應(yīng)力。

熱性能

熱導(dǎo)率

15 - 40 W/(m·K)

可調(diào)控范圍,可設(shè)計為隔熱或?qū)岵考?/span>


比熱容

~ 700 - 1000 J/(kg·K)

影響熱慣性。

機(jī)械性能 (室溫)

拉伸強(qiáng)度

250 - 500 MPa

高強(qiáng)度,承載能力優(yōu)異。


彎曲強(qiáng)度

300 - 600 MPa

關(guān)鍵設(shè)計指標(biāo),反映抗彎曲能力。


壓縮強(qiáng)度

600 - 1200 MPa

通常高于拉伸強(qiáng)度。


彈性模量

200 - 350 GPa

高剛性,抵抗變形能力強(qiáng)。

機(jī)械性能 (高溫)

拉伸強(qiáng)度 (1000°C)

保留率: 70% - 90% (室溫強(qiáng)度)

高溫強(qiáng)度保持率,核心優(yōu)勢!


彎曲強(qiáng)度 (1000°C)

保留率: 65% - 85% (室溫強(qiáng)度)

在高溫下仍能有效承載。


彈性模量 (1000°C)

保留率: 80% - 95% (室溫模量)

高溫下剛度下降有限。

環(huán)境耐受性

抗氧化性 (空氣中, 1000°C+)

優(yōu)異 (尤其SiC/SiC體系)

長期高溫服役的基礎(chǔ)。


耐腐蝕性

對熔融金屬(Al, Cu)、鹽霧、許多酸堿優(yōu)異

適應(yīng)化工、冶金等苛刻環(huán)境。


抗熱震性 (ΔT)

優(yōu)秀 (可承受>500°C的急冷急熱循環(huán),取決于具體組成和結(jié)構(gòu))

應(yīng)對溫度劇烈波動的關(guān)鍵能力。

其他

電絕緣性

優(yōu)異

適用于高溫電絕緣場景。


可加工性 (燒結(jié)后)

困難 (需金剛石工具/激光/水刀等特殊加工)

設(shè)計時需考慮近凈成型,成本考量點(diǎn)。


成本

 (顯著高于金屬和傳統(tǒng)陶瓷)

目前主要應(yīng)用于高附加值、性能要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域。

三、 賦能領(lǐng)域:DOTHERM 1000 的變革性應(yīng)用

憑借上述參數(shù),DOTHERM 1000 正在多個關(guān)鍵領(lǐng)域大放異彩:

1.      航空航天與推進(jìn)系統(tǒng):

o    噴氣發(fā)動機(jī)/火箭發(fā)動機(jī)熱端部件: 渦輪葉片、燃燒室內(nèi)襯、噴管、密封片。減輕重量可顯著提升推重比和燃油效率,耐高溫特性允許更高燃燒溫度,提升效率。

o    高超音速飛行器前緣與熱防護(hù)系統(tǒng): 承受氣動加熱(遠(yuǎn)超過1000°C)。

2.      能源與電力:

o    燃?xì)廨啓C(jī)(地面/船用)熱通道部件: 提高入口溫度,提升發(fā)電效率和功率輸出。

o    核能(第四代反應(yīng)堆): 包覆燃料顆粒、控制棒組件、高溫?zé)峤粨Q器材料,在高溫和輻照下保持穩(wěn)定。

o    太陽能熱發(fā)電: 高溫吸熱器、熱交換器材料。

3.      工業(yè)制造與處理:

o    高溫爐具與窯具: 窯爐輥棒、支架、推板、馬弗罐、熱處理夾具。長壽命、低蠕變、不污染工件。

o    金屬熔煉與加工: 熔融金屬輸送管、泵部件、測溫?zé)犭娕急Wo(hù)套管、鑄造模具內(nèi)襯。

o    化工與石化: 高溫反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件、催化劑載體、裂解爐管(特定環(huán)境)。

4.      半導(dǎo)體制造:

o    高溫工藝腔室部件、晶圓承載器(靜電卡盤基座)、氣體分配盤。高純度、低顆粒釋放、耐等離子體腐蝕。

5.      高性能制動系統(tǒng):

o    賽車、跑車、航空器的剎車盤/片(通常為C/C-SiC復(fù)合材料,與DOTHERM體系相關(guān))。溫下摩擦性能穩(wěn)定、抗衰退、輕量化。

型號示例;

 DOTHERM 600 M:硅酸鹽和硅樹脂材質(zhì),耐熱材料。

    - DOTHERM 700:具有特定的高溫穩(wěn)定性等性能。

    - DOTHERM 1000:如尺寸為8010001220mm的隔熱板、保護(hù)板。

    - DOTHERM 1100:具有高溫穩(wěn)定性。

    - DOTHERM 1100 HD:屬于DOTHERM高溫材料系列。

    - DOTHERM 1200 flexible:具有柔性的高溫材料。

    - ELTIMID:聚酰亞胺材料,工作溫度范圍-250°C - 280°C,短期峰值400°C。


四、 選擇與展望:擁抱高溫未來

選擇 DOTHERM 1000 意味著選擇了一種面向未來的高性能解決方案。雖然其成本目前較高,加工也更具挑戰(zhàn)性,但在對溫度耐受性、輕量化、長壽命和可靠性有嚴(yán)苛要求的場景中,其綜合價值。

隨著材料科學(xué)和制造工藝的持續(xù)進(jìn)步(如更高效的CVI/PIP工藝、新型界面涂層、增材制造技術(shù)的引入),DOTHERM 1000 及其后續(xù)升級型號的性能將不斷提升,成本有望逐步下降,應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓寬。從深空探索到綠色能源,從智能制造到未來交通,以 DOTHERM 1000 為代表的高溫陶瓷基復(fù)合材料,正作為人類挑戰(zhàn)溫度極限的堅實(shí)與鋒利之矛,推動著工業(yè)文明向更高、更快、更強(qiáng)的維度邁進(jìn)。它們不僅是耐高溫的材料,更是點(diǎn)燃創(chuàng)新引擎、驅(qū)動高溫技術(shù)革命的基石。

 DOTHERM 1000:千度高溫材料

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