مع التطور السريع لتكنولوجيا الاتصالات الفضائية والفضائية التجارية، يستمر تكامل وكثافة الطاقة للرقائق الإلكترونية والوحدات الوظيفية المحمولة جواً في الزيادة، مما يؤدي إلى تحديات شديدة في تبديد الحرارة لمعدات الفضاء الجوي. على عكس المعدات الإلكترونية الأرضية التي تعتمد على الحمل الحراري للهواء لتبديد الحرارة، تعمل المعدات الفضائية في بيئة مفرغة لفترة طويلة، ولا يمكن تبديد الحرارة إلا من خلال الإشعاع الحراري والتوصيل الحراري. في الوقت نفسه، تتغير درجة الحرارة المحيطة بشكل حاد من 60 درجة مئوية تحت الصفر إلى 120 درجة مئوية، ومن السهل أن تتسبب الصدمات الحرارية المتناوبة طويلة المدى في تلف الإجهاد الحراري لمكونات تبديد الحرارة. إن المشتتات الحرارية المصنوعة من سبائك الألومنيوم والنحاس التقليدية محدودة بخصائصها المادية، وهي غير قادرة على تلبية المتطلبات المزدوجة لمعدات الطيران لتبديد الحرارة خفيف الوزن وعالي الكفاءة، كما أن عدم تطابق التمدد الحراري من السهل أن يتسبب في تكسير الركيزة الرقاقة وفشل المعدات.
تعمل مواد الجرافيت المعدلة المركبة على حل اختناق أداء المواد المعدنية والجرافيت النقي التقليدية. يتمتع الجرافيت النقي بموصلية حرارية ممتازة واستقرار في درجات الحرارة العالية، لكن قوته الميكانيكية المنخفضة وخصائصه الهشة تجعل من الصعب معالجة مكونات تبديد الحرارة ذات الجدران الرقيقة والبنية المعقدة. من خلال تعزيز ألياف الكربون، وتعديل تسلل الراتنج والتكنولوجيا المركبة المعدنية، تحتفظ مواد الجرافيت المركبة بميزة التوصيل الحراري العالية للجرافيت، مع تحسين القوة الميكانيكية بشكل كبير، ومقاومة الصدمات والاستقرار الهيكلي. والأهم من ذلك، يمكن تعديل معامل التمدد الحراري للجرافيت المركب بدقة من خلال تحسين الصيغة، وتحقيق مطابقة الضغط الحراري مع ركائز السيراميك ومواد الرقائق، مما يحل بشكل أساسي مشكلة فشل المعدات الناتجة عن عدم تطابق التمدد الحراري في ظل دورات درجات الحرارة المتناوبة.
تتمتع مكونات الجرافيت المركبة من الدرجة الفضائية بحدود تقنية معالجة عالية للغاية. تتميز الفراغات المركبة المعدلة بصلابة أعلى وخصائص قطع خاصة مقارنة بمواد الجرافيت العادية. من السهل أن تتسبب أدوات المعالجة التقليدية والمعلمات في تقطيع الحواف وتقشير السطح والشقوق الصغيرة على أسطح المكونات، مما سيؤثر بشكل مباشر على التوصيل الحراري والاستقرار الهيكلي لأجزاء تبديد الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، فإن مواد الجرافيت المركبة لها متطلبات صارمة فيما يتعلق بالتحكم في إجهاد المعالجة. سوف يتسبب إجهاد المعالجة المتبقي في تشوه بسيط للمكونات في بيئة الخدمة ذات درجة الحرارة العالية، مما يؤثر على دقة تركيب الوحدات الإلكترونية وهياكل تبديد الحرارة. ولذلك، فإن معالجة أجزاء الجرافيت المركبة الفضائية تحتاج إلى اعتماد تكنولوجيا التشطيب منخفضة الضغط وعملية معالجة تخفيف الإجهاد المجزأة.
في هذه المرحلة، يتم تطبيق مكونات الجرافيت المعدلة المركبة بشكل أساسي على معدات اختبار محاكاة الأرض الفضائية وأنظمة الاختبار الإلكترونية المحمولة جواً. بالمقارنة مع مكونات الطيران المداري الرسمية، فإن معدات الاختبار الأرضية لديها مخاطر بيئية شديدة أقل وكفاءة تحقق أعلى، وهو سيناريو التطبيق الرئيسي ومنصة التحقق الفني لمواد الجرافيت المركبة الجديدة. مع النضج المستمر لتكنولوجيا التصنيع والمعالجة الفارغة المركبة، سيتم تطبيق مكونات تبديد حرارة الجرافيت المركبة عالية الأداء تدريجيًا على أنظمة الإدارة الحرارية للمركبات الفضائية والأقمار الصناعية الرسمية، لتحل محل هياكل تبديد الحرارة المعدنية التقليدية وتحقيق ترقية خفيفة الوزن وعالية الموثوقية للمعدات الإلكترونية الفضائية.
مصنع قوالب الكشط والجرافيت Huixian Jinchengركزت منذ فترة طويلة على أبحاث تكنولوجيا المعالجة لمواد الجرافيت المركبة المعدلة، واكتسبت خبرة هندسية ناضجة في المعالجة المخصصة لمكونات اختبار الإدارة الحرارية للفضاء. يقوم المصنع بتحسين مطابقة الأدوات الخاصة ومعلمات القطع منخفضة الضغط لخصائص التقطيع والتقشير السهلة للجرافيت المركب، مما يضمن بشكل فعال تشطيب السطح والسلامة الهيكلية للمكونات المركبة عالية الدقة. يمكنها تخصيص أجزاء اختبار تبديد الحرارة المركبة من الجرافيت، ومكونات تركيب الوحدة الإلكترونية والأجزاء الهيكلية للمحاكاة الحرارية لمؤسسات البحث العلمي في مجال الطيران ومصنعي معدات الاختبار. تتعاون Jincheng Graphite مع فرق البحث والتطوير المحلية والأجنبية للمواد الجديدة لتحسين تكنولوجيا معالجة مواد الجرافيت المركبة الجديدة بشكل مستمر، مما يساعد العملاء على تسريع التحقق الهندسي والترويج الصناعي للمواد الجديدة للإدارة الحرارية للفضاء.
تعد الإدارة الحرارية خفيفة الوزن وعالية الكفاءة لمعدات الطيران اتجاهًا حتميًا لتطوير الصناعة. سوف تصبح مواد الجرافيت المعدلة المركبة هي المواد الرئيسية لمكونات تبديد الحرارة الفضائية المتطورة في المستقبل. باعتبارها مؤسسة معالجة دقيقة للجرافيت مع احتياطيات تكنولوجيا معالجة المواد الجديدة، تواصل Jincheng Graphite تعميق البحث الفني في مجال معالجة الجرافيت المركب، وتوفر دعمًا عالي الدقة للمكونات المخصصة للبحث والتطوير والتصنيع لمعدات الطيران العالمية، وتساعد صناعة الطيران على تحقيق ترقية خفيفة الوزن وعالية الأداء لأنظمة الإدارة الحرارية.
