Parametre | Karbon-İlave Edilmiş (C/C) | Karbon-Seramik (C/SiC) |
Ana bileşim | Neredeyse saf karbon fiber matris (dokuma/iglik keçe) bir karbon matrisine bağlanmıştır. | Karbon lifleri + seramik matris veya silikon-karbür seramik kaplama/doyurma ile karbon alt tabakası. |
Tipik imalat | Yüksek sıcaklıkta karbonizasyon/grafitizasyon ön formların CVI/PIP/CVI+CVD süreçleri aracılığıyla. Uzun kürleme döngüleri ve yüksek sıcaklık grafitizasyonu. | Polimer öncüsü veya silikon infiltrasyonu veya sinterleme ile SiC bağlanması üretmek için izlenen CVI yolları. Yüksek sıcaklık işleme ancak farklı kimyalarla. |
Mikro yapı & anizotropi | Güçlü anizotropik — özellikler (termal, mekanik) lif yönelimine bağlıdır. Yönlü iletkenlik/güç için tasarlanabilir. | C/C yapılarından daha izotropik (seramik matris özellikleri eşitler). Mikro çatlaklar farklı davranır çünkü seramik bileşen kırılma davranışını kontrol eder. |
Tipik yoğunluk | ~1.4–1.9 g/cm³ (üretim bağımlı). Metallerle karşılaştırıldığında çok hafif. | ~2.2–3.2 g/cm³ (SiC içeriğine/poroziteye bağlıdır). Birçok C/C tasarımından daha ağır ama yine de çelikten çok daha hafif. |
Göreceli kütle azaltma vs çelik | 40–70% daha hafif, eşdeğer çelik rotorlarına göre, kalınlık ve tasarıma bağlı olarak. | Genellikle taşıyıcı ve disk tasarımına bağlı olarak çelikten %30–60 daha hafif. |
Isı iletkenliği | Lif yönünde çok yüksek olabilir (lifler boyunca hızlı ısı transferinden) ancak çapraz düzlem dikkate alındığında daha düşük. Performans yönleme duyarlıdır. | Orta-dan-iyi çünkü seramik daha izotropiktir. SiC rotorları katman boyunca sağlam iletkenlik sağlar ancak yine de C/C kompozitinden oldukça düşüktür. |
Özel ısı kapasitesi / termal atalet | Daha düşük kütle ve çelikten daha düşük hacimsel ısı kapasitesi. Isı yönetimi, iletim yolları ile tasarım sayesinde hızlı bir şekilde sağlanabilir. | Seramik karışım nedeniyle C/C'den daha yüksek termal atalet. Yapısal değişiklik olmadan ısıyı emme ve dağıtma konusunda iyidir. |
İşletim sıcaklığı aralığı | Son derece geniş — yarış ortamlarında 1.000°C'nin üzerinde iyi bir şekilde kullanılabilir. Aşırı, tekrarlanabilir ısı döngüleri için idealdir. | Mükemmel — yaklaşık 900–1,000°C'ye kadar stabil. SiC matris, oksidasyona ve termal hasara çelikten daha iyi direnç gösterir. |
Sürtünme katsayısı | Karbon bazlı yüksek sıcaklık pedleri ile çalışacak şekilde tasarlanmıştır — sürtünme, yüksek sıcaklıklarda stabil ve yüksek olacak şekilde mühendislik ile geliştirilmiştir. Daha düşük soğuk ısırma ve optimal tutuş sağlamak için daha yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyar. | Yüksek sıcaklıklarda stabil sürtünme. Genellikle özel yüksek sıcaklık metalik veya seramik pedlerle birleştirilir. Soğuk ısırma, çelik rotorlarla karşılaştırıldığında hala sınırlıdır. Tam μ, ped eşleşmesine ve sıcaklığa bağlıdır. |
Giyin: ped vs rotor | Rotor aşınması, özel olarak tasarlanmış yarış sistemlerinde nispeten düşüktür, ancak pedler fedakârdır. Karbon rotorlar, optimal ömür için eşleşen karbon pedler gerektirir. | Rotor aşınması genellikle düşüktür. C/SiC, bazı metalik yarış bileşenlerine göre yüksek özellikli pedlerde daha az aşındırıcı olma eğilimindedir. |
Etkileşim / kırılganlık | Sert, lif yönünde hasara dayanıklı. Keskin darbe altında olası ayrılma veya çatlama ancak saf seramiğe göre çok daha az kırılgandır. | C/C'den nokta darbeleri altında daha kırılgan. Seramik matris, sert darbelerde felaketle çatlayabilir. |
Yorgunluk & termal döngü | iyi mühendislik yapıldığında (lif yerleşimi + reçine/grafit tedavisi). | Çok iyi termal stabilite, ancak seramikler aşırı termal şok altında mikro çatlaklar geliştirebilir - tasarım ve kalite kontrol kritik öneme sahiptir. |
Korozyon & oksidasyon | Karbon yüksek sıcaklıklarda oksitlenir. Genellikle, bu rotorlar kaplamalara ihtiyaç duyar veya kontrollü sıcaklık ortamlarında kullanılır. | SiC matris oksidasyona iyi direnç gösterir. Genel olarak, bu birçok koşulda çıplak karbonla karşılaştırıldığında daha fazla korozyon direncine sahiptir. |
Yüzey yenileme / onarım yeteneği | Onarım zorlaşabilir - yüzey hasar görmüşse genellikle yedek parçalar gereklidir. | Seramik hasarı genellikle rotorun o kısmındaki yapısal zayıflığı ifade eder. Bu genellikle bir yedek parça ile çözülür. |
Optimal fren balatası eşleştirmesi | Karbon-karbon veya yüksek sıcaklık bileşenleri, C/C rotorları için tasarlanmıştır. | Özel yüksek sıcaklık metalik veya seramik uyumlu bileşikler. Fren balatası seçimi, performans ve rotor ömrü için kritik öneme sahiptir. |
Soğuk başlangıç & sokak kullanılabilirliği | Zayıf soğuk ısırma — düşük sıcaklıklarda çok düşük sürtünme oranı. Önceden ısıtma turları olmadan günlük sürüşler veya sıradan sokak kullanımı için uygun değildir. | C/C'den bazı tasarımlarda daha iyi. Birçok C/SiC sistemi yol kullanımı için tasarlanmıştır (örneğin, Porsche PCCB) ancak birkaç ödünle. |
NVH & toz/gürültü | Yüksek toz kalıntıları ve düşük sıcaklıklardaki karakteristik gürültü. NVH, artırılmış performans için bir denge unsurudur. | Bazı yarı-metalik yarış pedlerinden daha az toz çıkarıyor ama yine de temel fren sistemleri kadar sessiz/temiz değil. |
Maliyet | Aşırı yüksek — genellikle en pahalı rotor seçeneği. | Çok pahalı ama genellikle özel C/C yarış birimlerinden daha az. |
Yaygın uygulamalar | Formula seviyesinde otomobil yarışı, MotoGP, profesyonel dayanıklılık şampiyonaları. | Yüksek kaliteli spor arabalar, süper motosikletler, dayanıklılık yarışı, premium arabalar. |
Bakım ve denetim | Uzman denetimi ve dikkatli bakım/gözetim gerektirir. | Mikro çatlaklar ve bağlanma bütünlüğü için iyi bir muayene gereklidir. |
Yarış avantajı | Son derece yüksek sıcaklık stabilitesi, aşırı kütle tasarrufu, uygun pedler ve bakım ile kullanıldığında öngörülebilir performans. | Daha iyi yol dostu denge, yüksek solma direnci, oksidasyona karşı dayanıklı ve karışık kullanımda biraz daha hoşgörülü. |
En iyisi için | Yüksek seviyelerde yarışıyorsunuz ve mutlak kütle/sıcaklık performansı istiyorsunuz. Sıkı bir bakım/koruma rejimine hazır olun. | Çift kullanım uygulamaları için biraz tolerans ile çok yüksek performans kullanımı. |