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DOTHERM 1000 S® 高温材料
在工业发展的前沿，高温环境始终是严峻的挑战。从火箭发动机燃烧室的烈焰到金属熔炼炉的炽热核心，从高性能燃气轮机的核心部件到半导体制造的超净高温腔室，材料必须在温度下保持结构完整性和功能性。DOTHERM 1000 S® 应运而生，作为一款的陶瓷基复合材料（CMC），它突破了传统材料的温度极限，为工程师和设计师提供了应对超高温挑战的革命性解决方案。
突破温度壁垒：1000 S® 的核心使命
DOTHERM 1000 S® 的核心设计目标，就是解决现有金属合金、传统陶瓷乃至早期CMC材料在长期超高温服役（>1500°C） 环境下所面临的瓶颈：氧化烧蚀、高温蠕变、热震失效、强度骤降以及复杂的冷却需求。它并非对现有材料的简单改良，而是基于材料科学前沿的革新之作。
性能：构筑高温的基石
1. 耐温性能：
o 长期使用温度： 在惰性或还原性气氛中，可长期稳定服役于 1600°C - 1800°C 的环境。在氧化气氛中，通过特殊设计的抗氧化界面和涂层，长期使用温度可达 1550°C - 1650°C，远超大多数高温合金和传统陶瓷。
o 短期峰值耐受： 可承受高达 2100°C 的瞬时高温冲击，为工况提供安全裕度。
2. 热稳定性与低蠕变：
o 在持续高温下表现出极低的线性收缩率（< 0.5% @ 1600°C, 1000小时），尺寸稳定性。
o 高温蠕变速率显著低于高温合金和传统氧化物陶瓷，确保在长期载荷下结构形状和性能的保持。
3. 出色的抗热震性：
o 得益于优化的纤维/基体界面设计和低热膨胀系数（CTE），1000 S® 能够承受剧烈的温度骤变（例如从 1800°C 急冷至室温）而不开裂或失效，解决了传统陶瓷的大痛点之一。
4. 优异的高温强度与韧性：
o 在 1500°C 高温下，其弯曲强度仍能保持接近室温强度的 80% 以上，远高于高温合金在此温度下的残余强度。
o 纤维增韧机制有效阻止裂纹扩展，赋予材料类似金属的“损伤容限"，避免灾难性脆性断裂。
5. 低密度与高比强度/刚度：
o 密度： 显著低于镍基高温合金（通常 > 8.0 g/cm³），1000 S® 的密度控制在 ~3.0 - 3.5 g/cm³ 范围。
o 优异的高温比强度（强度/密度）和比模量（模量/密度） 对于航空航天、高速旋转部件等减重需求迫切的应用至关重要。
6. 良好的环境耐受性：
o 针对不同应用环境（氧化、惰性、弱还原、特定腐蚀介质），可通过基体成分优化和表面涂层技术（如环境障涂层 - EBCs）进行定制，显著提升其在复杂恶劣环境中的使用寿命。
7. 可加工性与定制化：
o 虽然硬度高，但可通过金刚石工具进行精密加工（磨削、钻孔、线切割等）至接近终尺寸的复杂形状。
o 支持根据客户具体需求定制尺寸、形状、连接方式和表面处理。
DOTHERM 1000 S® 关键功能参数一览表
性能参数 | 单位 | 典型值/范围 (室温) | 高温性能表现 (典型值/范围) | 备注/优势体现 |
长期使用温度 | °C | - | 1600 - 1800 (惰/还) | 突破性高温能力，显著超越主流合金/陶瓷 |
1550 - 1650 (氧化) | (需配合涂层) | |||
短期峰值温度 | °C | - | ≤ 2100 | 抗瞬时超高温冲击 |
密度 | g/cm³ | 3.0 - 3.5 | 稳定 | 轻量化优势显著 (比高温合金轻约 60%) |
弯曲强度 | MPa | 350 - 500 | ≥ 280 @ 1500°C | 高温强度保持率 >80%，远超合金 |
拉伸强度 | MPa | 250 - 400 | ≥ 200 @ 1500°C | |
弹性模量 | GPa | 180 - 250 | 160 - 220 @ 1500°C | 高温刚度保持良好 |
热膨胀系数 (RT-1000°C) | 10⁻⁶ /K | 4.0 - 6.0 | - | 低膨胀，匹配性好，抗热应力 |
热导率 | W/(m·K) | 15 - 25 (特定方向) | 10 - 20 @ 1500°C | 可设计调控 (隔热或导热应用) |
比热容 | J/(kg·K) | ~800 - 1000 | - | |
抗热震性 (ΔT临界) | °C | > 800 | - | 抗热冲击，避免急冷急热开裂 |
高温蠕变速率 | %/小时 @应力 | 极低 | < 10⁻⁸ /hr @ 1400°C, 100MPa | 远低于高温合金，长期尺寸稳定 |
高工作气氛 | - | - | 惰性 (N₂, Ar), 还原性 (H₂, CO), 真空, 氧化性 (空气，需涂层) | 环境适应性广泛 |
主要加工方式 | - | 金刚石磨削、钻孔、线切割 | - | 可实现复杂精密部件 |
赋能应用：1000 S® 的舞台
凭借上述性能，DOTHERM 1000 S® 正在重塑多个高温关键领域：
· 航空航天与推进系统： 下一代火箭发动机喷管、燃烧室衬里、涡轮导向叶片、前缘；高超音速飞行器热防护系统（TPS）、前缘结构。减轻重量、提高推重比、延长寿命、减少冷却需求是其核心价值。
· 能源动力： 优良燃气轮机（航空/工业）的燃烧室火焰筒、涡轮外环、密封件；高效率内燃机（如陶瓷活塞顶、缸套）；聚变堆面向等离子体部件。提升效率、降低排放、延长大修周期。
· 高温处理与冶金： 超高温度（>1600°C）热处理炉膛、坩埚、导轨、烧舟、炉辊；金属熔炼（钛、锆、特种钢）用搅拌器、热电偶保护管、熔体输送部件。耐腐蚀、抗金属熔体侵蚀、长寿命、减少污染。
· 半导体制造： 高温扩散炉、外延反应器（MOCVD, MBE）的晶圆载具（Susceptor）、炉管、隔热挡板。高纯度、低颗粒析出、优异的温度均匀性和稳定性。
· 工业窑炉与玻璃行业： 特种玻璃熔炉的电极保护套、熔融玻璃输送通道、高温观察窗框架、烧嘴砖。抵抗玻璃熔体侵蚀和高温氧化。
· 化工与过程工业： 高温裂解炉管、催化剂载体、高温阀门与密封件、高温气体过滤器。在苛刻的化学环境中提供可靠的长寿命解决方案。
DOTHERM 1000 S®：品质与保障
每一批次的 DOTHERM 1000 S® 材料都经过严格的原材料筛选、优良工艺控制（如CVI, PIP, 或熔渗）和全面的性能检测（包括高温力学、热物理性能、无损检测等），确保其性能参数符合甚至超越规格要求。我们提供完善的技术支持和应用工程服务，协助客户完成从材料选型、部件设计到服役评估的全过程。
结语：开启高温未来的钥匙
DOTHERM 1000 S® 不仅仅是一种材料，它是工程师挑战物理极限、实现高温系统效率和可靠性的关键钥匙。其综合性能——特别是突破性的长期耐温极限、高温强度保持率、出色的抗热震性和显著的轻量化优势——使其成为高温应用领域。当您的设计目标指向1600°C以上的世界，当传统材料已成为瓶颈，DOTHERM 1000 S® 就是您值得信赖的基石材料，助力您将前沿、高效、耐用的高温设备从蓝图变为现实。选择 1000 S®，即是选择了高温技术的未来。
DOTHERM 1000 S® 高温材料
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