PRODUCTOS DE GRAFITO DE CARBONO Compuesto C/C · Grafito isotrópico 1) CX-31 CX-761...
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PRODUCTOS DE GRAFITO DE CARBONO
Compuesto C/C
Imagen:proporcionadaporJAXA
IlustradoporAkihiroIkeshita
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Com
puestoC/C
Características de los productos de compuestos C/CElcompuestoC/C(CompuestodefibradeCarbono/Carbonorefolzado)esunmaterialcompuestodecarbono-carbonoreforzadoconfibradecarbonodealtaresistencia,quetienepropiedadessuperiores,comopesoliviano,altafuerzamecánicayaltaelasticidad.Debidoasuscaracterísticasúnicas,losmaterialescompuestosdeC/C(serieCX)seutilizanenunaampliagamadecamposcomoenlaelectrónica,elmedioambienteylaenergía,loshornosindustrialesgeneralesylosautomóvilesyotrosmediosdetransporte.
CompuestoC/C(x1000) Grafitoartificial(×200)
■■ De alta fuerza mecánica, alta elasticidad y gran dureza
Los materiales compuestos de C/C tienen mayor resistencia, mayor elasticidad y resistencia al agrietamiento y descascarado, en comparación con los materiales de grafito isotrópico. Los materiales compuestos de C/C se pueden usar con seguridad, como las fracturas no se propagan rápidamente en ellas.
CX-761
IG-56
0,5
200
100
Tensión(%)
Fuer
za(
MP
a)
■■ Ultra resistencia al calorLos materiales compuestos C/C tienen mayor resistencia a altas temperaturas en comparación con los materiales metálicos. Se pueden utilizar incluso a temperaturas extremadamente altas de 2.000 °C o más en atmósferas inertes.
500 1000
600
300
Temperatura(°C)
Fuer
za(
MP
a)
Hierro(SUS310)
CX-761
■■ Liviano y fácil de manejarLos materiales compuestos de C/C tienen una baja densidad en comparación con los materiales metálicos y, por lo tanto, hacen posible un diseño liviano.
10
5
Den
sida
d(m
g/m
3 )
C/C
Hierro
■■ Alta conductividad térmicaSe ha logrado una conductividad térmica mayor que el cobre (en CX-2002) mediante el uso de tecnología de control de estructura de carbono, que consiste en nuestro tratamiento superior de infiltración de vapor química (CVI).
400
200
Con
duct
ivid
adté
rmic
a
(W/(
m·K
))
HierroIG-56
Cobre CX-2002
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Com
puestoC/C
Proceso de fabricación
MateriaprimaCF
Formación
Resina
FormaciónFW Prensadoencaliente Rodamientocaliente
Horneado
Grafitizar
Impregnación
EnvíodelosmaterialesInspección
Mecanismodeterminación
Tratamientodesuperficies
InspecciónEnvío
Estropajo
GasdeescapeGashalógeno
Purificación
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Com
puestoC/C
Aplicación
■■ Electrónica
■● Para la producción de silicio monocristalino
■■ Medio ambiente y energía
■● Para la producción de silicio para células solares
■● Para las plantas de energía nuclear
*Fotografíasproporcionadasporla AgenciadeEnergíaAtómicadeJapón
■■ Automóviles, otros medios de transporte, etc
■● Para los componentes de deslizamiento
Crisoles Escudostérmicos
Crisolesrectangulares BandejaportadoraparaPECVD
Azulejosreforzados
Acoplamiento
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puestoC/C
■■ Hornos industriales generales
■● Para hornos de tratamiento térmico
HornodetratamientoporcalorBandejabase(cuadrícula)
BandejasdevariascapasCanasto
BandejademallaBandejas BandejacurvaPartesdeconduccióninternadehornos
Tuercasytornillos
Resorte
Calentadores
Cubiertadeprotecciónparaelaislamientotérmico
Varillas Molde
■● Parahornosdeinyeccióncalientes
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Com
puestoC/C
Información propietaria■■ Propiedades típicas
Forma MaterialDensidadaparente[mg/m3]
Resistividadeléctrica(μΩ·m)
Fuerzaflexional(MPa)
Móduloflexional(GPa)
Fuerzadetensión(MPa)
Coeficientedeexpansióntérmica
RTa1273K(10-6/K)
Conductividadtérmica
(W/(m·k))TipoC/C Descripción
— — — — — (^) (//) (^) (//)
2DC/C
Plazallana
CX-741 1,51 23 140 46 185 8,1 <1 6 35Fuerzamedia(MétododemoldeadoA)
CX-761 1,58 20 185 55 250 8,4 <1 9 44Granfuerza(MétododemoldeadoA)
CX-742 1,48 24 130 42 170 7,8 <1 5 34Fuerzamedia(MétododemoldeadoB)
CX-762 1,58 21 170 50 185 8,2 <1 8 42Granfuerza(MétododemoldeadoB)
CX-31 1,61 22 90 23 98 4,1 <1 12 52Componentesdepernosytuercas
C/C-2011) 1,50 30 147 47 127 8,2 <1 5 20Componentesdepernosytuercasdefuerzamediana
C/C-5011) 1,50 29 216 50 147 — <1 5 20Componentesdepernosytuercasdegranfuerza
PerfilesCX-743 1,48 24 130 — — 7,8 <1 5 34 Perfiles
CX-763 1,58 21 170 — — 8,2 <1 8 42 Perfilesconaltaresistencia
CilindrosCX-45 1,44 24 105 34 114 8 <1 4 34 Cilindrodefuerzamedia
CX-47 1,52 23 140 45 154 8 <1 6 35 Cilindrodefuerzaalta
Crisoles CX-510V 1,57 13 195 — 290 7 <1 7 -
FWC/C
CrisolesFW
CilindrosC/C-FW1) 150 12 245 — 245 — <1 5 30
MoldeparaprensadoencalienteFW
CX-55 1,60 11 195 — 290 7,4 <1 7 - CilindrosFW
Azulejos CX-2002U2) 1,652,7,3,4,5,1
(X,Y,Z)47,43,17(X,Y,Z)
—35,30,11(X,Y,Z)
5,3(Z)1,7,2,3(X,Y)
190(Z)
390,320
(X,Y)
fieltroC/C
Elusoenplantasdeenergíanuclear
Grafitoisotrópico(IG-56)
1,77 12 43 10 27 4,7 104
*Lascifrasanterioressonvalorestípicosynoestángarantizados.1)FabricadoporOhwadaCarbonIndustrialCo.,Ltd.;2)LadireccióndelalaminacióndelfieltrosedesignacomoelejeZylasdireccionessecolocandentrodelosejesXeY.
■■ Tamaños disponiblesGrado Tamaño(mm) Grado Tamaño(mm)
CX-741,CX-761 2000*1500*0,8-30 CX-743,CX-763 PerfilU80*20-145*1,2*1000
CX-742,CX-762 3000*1500*0,8-30 CX-743,CX-763 Perfilh107*44*1,5*1000
CX-31 Máx.850*4003,2-90t CX-510VDiámetrointernomáximoø1168(46"crisolesdisponibles)
C/C-201 1020*970*1-12970*720*1-12 C/C-FW Máx.ø950*800h,20-150t
C/C-501 Máx.300*300*20 CX-55 Diámetrointeriorø10-1400,1400L
CX-45,CX-47 Diámetrointeriorø300-1400,1400L CX-2002U 40*150*150(X*Y*Z)
*Contáctenosparaotrasmedidas.
■■ Un ejemplo de análisis de la impureza de CX-510V (una alta pureza del producto tratado) Unidad: ppm de masa
Elemento Na Mg Al K Ca Ti V Cr Fe Ni Cu
Contenido <0,05 <0,02 <0,08 <0,1 <0,04 <0,09 <0,07 <0,07 <0,04 <0,1 <0,08
Métododemedición AAS ICP-AES ICP-AES AAS ICP-AES ICP-AES AAS ICP-AES ICP-AES ICP-AES ICP-AES
*Lascifrasanterioressonejemplosdevaloresdemediciónynoestángarantizadas.*ICP-AES:Espectrometríadeemisiónatómicadeplasmaacopladainductivamente,AAS:Espectómetrodeabsorciónatómica*CX-510Vesunmaterialdealtapureza
■■ Diferentes tratamientos superficialesMedianteelusodetecnologíasdetratamientodesuperficiesdepropiedaddeToyoTansosepuedeobtenerpropiedadesventajosas.
■■ Losdetallesdelostratamientosdesuperficieysusefectos
TratamientoGK1(GlastixKote®)
Laimpregnación/recubrimientoconcarbonovítreo;quemejoralaresistenciaalaoxidaciónyprevienelaformacióndepolvo.
TratamientoCVI*Laimpregnación/recubrimientoconcarbonopirolítico;mejoralaresistenciacontraelgasSiO.
ImpregaciónR1Laimpregnaciónconmateriainorgánica;mejoralaresistenciaalaoxidación.
TratamientodeTSUntratamientoparaconvertirlasuperficieenSiC;quemejoralaresistenciaalaoxidaciónyevitalaformacióndepolvo.
*Abreviaturaparalainfliltracióndelvaporquímico
(1)
(1) (1)50
(2)(2) (2)
DimensionesdelosperfilesUyh
Grosor Longitud
5
Pérdidadeoxidación(%)
Sintratar TratamientodeGKI
TratamientodeCVI
TratamientoR1TratamientodeTS
60
30
ReactividadconelgasdeSiO(%)
Sintratar
TratamientodeGKI
TratamientodeCVI
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Com
puestoC/C
■■ Fuerzaflexional
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
300
200
100
0
Temperatura(°C)
Fuer
zafl
exio
nal(
MP
a)
Grafitoisotrópico1)
CX-31
CX-761
■■ Fuerzaextensible
0 500 1000 1500 2000
400
300
200
100
0
Temperatura(°C)
Fuer
zae
xten
sibl
e(M
Pa)
Grafitoisotrópico1)
CX-31
CX-761
■■ Fuerzadelaroscadetornillo
M6 M8 M10 M12 M16 M18 M20
20
15
10
5
0
Tamañodeltornillo
Car
ga(
kN)
Grafitoisotrópico2)
CX-31
C/C-201
CX-31V
■■ Resistividadeléctrica
0 500 1000 1500 2000
300
200
100
0
Temperatura(°C)
Res
istiv
idad
elé
ctric
a(μ
Ω·m
)
Grafitoisotrópico1)
CX-31CX-761
■■ Coeficientedeexpansióntérmicalineal
0 200 400 600 800 1000 1200
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
Temperatura(°C)
Coe
ficie
nte
dee
xpan
sión
térm
ica
(%)
Grafitoisotrópico1)
CX-31
CX-761
■■ Calorespecífico
0 500 1000 1500 2000
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Temperatura(°C)
Cal
ore
spec
ífico
[J/(
g·K
)]
CX-761
CX-31Grafitoisotrópico1)
■■ Conductividadtérmica(^)
0 200 400 600 800 1000 1200
120
100
80
60
40
20
0
Temperatura(°C)
Coe
ficie
nte
dec
ondu
ctiv
idad
té
rmic
a(W
/(m
·k))
Grafitoisotrópico1)
CX-31
CX-761
■■ Conductividadtérmica(//)
0 200 400 600 800 1000 1200
120
100
80
60
40
20
0
Temperatura(°C)
Coe
ficie
nte
dec
ondu
ctiv
idad
té
rmic
a(W
/(m
·k))
Grafitoisotrópico1)
CX-31CX-761
1)Nuestroproducto:Materialdegrafitoisotrópicodegrantamaño,IG-562)Nuestroproducto:Altaresistenciadelmaterialdegrafitoisotrópico,ISO68
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Com
puestoC/C
Ejemplos de diseño de productos de composición C/CSeleccionamos materiales adecuados y diseñamos productos de acuerdo con las condiciones y los requisitos de uso de los clientes.
■■ Molde para prensado en caliente■■ Características1. Eldispositivopuedehacersemáspequeño,yasíreducirelcostodelainstalación.2. Sepuedenhacercuerpossinterizadosdegrantamaño,loquemejoralaproductividad.3. Lacapacidaddecaloresmenorpuedereducirloscostosdeenergía.
■■ Diseño<Ejemplodediseño>Presióndemoldeado:30MPa;diámetrodetrabajo:200mm;altura:250mm
5
4
63
2
1
Prensa
Piezas Material1 MoldeC/C C/C-FW
2Manguitoexteriorconranura
OP-4800N
3Mangasinternasdedospiezas
IG-70
4 EspaciadorC/C C/C-2015 Punzónsuperior ISO-686 Basedelreceptor IG-70
CompuestoC/C
GrafitoCuerposinterizado
[Ejemplosdeproductos]
FuerzaextensibleDiámetroexterior
delmoldePesodelmolde
MoldeC/C-FW
245MPa ø340 23kg
Moldedecarbono
31MPa ø520 83kg
LaresistenciaalatraccióndelmaterialcompuestoC/Cesmayorqueelcarbonocomún,quepermiteutilizarunpequeñodiámetroexteriordetroquel.Estopermiteeldiseñodeequiposcompactos.Fabricante:OhwadaCarbonIndustrialCo.,Ltd.
■■ Bandeja de tratamiento de calor■■ Características1. Liviano:
Ladensidadtieneunquintodehierroyesfácildemanejar.Ejemplodecomparacióndepeso:Unabandejadehierrode900x600x40pesaalrededorde85kg,mientrasqueunahechadecompuestoC/Cpesaríaalrededordeunadécimaparte,unos8,5kg.(Enestecálculo,elespesordelabandejadehierrosemantuvoadosveceselladelabandejadeC/C,considerandolaresistenciaalaaltatemperatura).
2. Altafuerzamecánica:Acercade10vecesladelhierroa1.000°C
3. Ultraresistenciaalcalor:Lafuerzanosereduceynohaydeformación,inclusoa2.000°Cenentornosnooxidantes.
4. Ahorrodeenergíayecológico:Lasnecesidadesdeelectricidaddecalefaccióndelabandejaesdeaproximadamenteunacuartapartedeloquesenecesitaparalabandejadehierro.
5. Sinmantenimiento:Nosenecesitanreparacionesyaquenohaydeformación
*Losdetallespuedenvariarenfuncióndeldiseñoylascondicionesdeuso.
■■ Diseño [Ejemplos de productos]
Capacidad de carga (Kgf) Tamaño (mm)
≤500 900 x 600 x 40≤750 900 x 600 x 45
≤1000 900 x 600 x 50