Aplicação de compósitos carbono-fibra de carbono nas indústrias de semicondutores e fotovoltaicos

Em termos dos tipos de materiais de carbono-grafite usados ​​na aplicação de produtos de grafite nas indústrias de semicondutores e fotovoltaicos, especialistas relevantes do setor acreditam que os tipos de produtos de grafite usados ​​podem ser divididos em três categorias ou três estágios de desenvolvimento. O primeiro tipo é o produto de grafite do processo de moldagem por moldagem (ou extrusão ou vibração). Esses produtos de grafite agora ocupam uma pequena parte do grupo de produtos de carbono-grafite usados ​​nas indústrias de semicondutores e fotovoltaicos. O segundo tipo são os produtos isotrópicos de grafite de alta pureza por prensagem isostática. É o mais utilizado nas indústrias atuais de semicondutores e fotovoltaicos. É responsável por mais de 80% dos produtos de grafite usados ​​em todas as indústrias fotovoltaicas e de semicondutores do mundo. O terceiro tipo são os compósitos de carbono-fibra de carbono. Este é um novo tipo de materiais e produtos que podem substituir os materiais de grafite em aplicações da indústria fotovoltaica e de semicondutores.

O uso de materiais compósitos de carbono-fibra de carbono pode ser considerado como o terceiro estágio de aplicação como aquecedores e materiais de isolamento térmico nas indústrias de semicondutores e fotovoltaicos, e é também um estágio superior de desenvolvimento tecnológico. No entanto, isso não significa que os produtos isotrópicos de grafite de alta pureza usados ​​atualmente serão eliminados no futuro e todos substituídos por materiais compósitos de carbono-fibra de carbono. Especialistas relevantes do setor acreditam que ninguém poderá substituir os dois tipos de materiais e produtos usados ​​nas indústrias de semicondutores e fotovoltaicos no futuro. Prevê-se que dentro de um a vinte anos, se desenvolverá em um padrão de mercado de "ocupar igualmente metade do país".

Os compósitos de carbono-carbono são compósitos de matriz de carbono reforçados com fibra de carbono. Possui características excepcionais, como peso leve, boa resistência à ablação, boa resistência ao choque térmico, alta tolerância a danos, resistência a altas temperaturas e forte capacidade de design. Portanto, tem uma ampla gama de aplicações na indústria aeroespacial, aviação, energia atômica e muitos outros campos. aplicativo. Além disso, os materiais compósitos podem ser preparados com propriedades e formas que atendam aos requisitos de usos específicos, selecionando o tipo, estrutura, número de fibras, precursores da matriz e condições do processo. A resistência dos materiais compostos de carbono-carbono é muito maior que a do grafite, e sua estabilidade dimensional, resistência ao impacto e resistência ao choque térmico são boas, e suas propriedades mecânicas abrangentes são melhores que o grafite. O material pode ser purificado para que o teor de impurezas metálicas possa ser controlado abaixo de 5 ppm.

Usado como produtos de campo térmico composto de carbono-carbono para indústrias de semicondutores e fotovoltaicos, em comparação com produtos de grafite tradicionais, tem as seguintes vantagens notáveis:

(1) Pode estender muito a vida útil do produto e reduzir o número de peças de reposição, melhorando assim a taxa de utilização do equipamento e reduzindo o custo de manutenção;

(2) Em comparação com os produtos de grafite tradicionais, pode ser mais fino, de modo que os equipamentos existentes possam ser usados ​​para produzir produtos com dimensões e diâmetros maiores, o que pode economizar muito investimento em novos equipamentos e tornar seu campo de temperatura mais uniforme;

(3) Devido à sua boa resistência ao choque térmico, trincas não são facilmente geradas sob condições repetidas de choque térmico de alta temperatura, evitando assim mudanças no campo de temperatura;

(4) Ao desenhar produtos de grande diâmetro, os produtos tradicionais de campo térmico de grafite são difíceis de formar e, devido ao excelente desempenho dos materiais compostos de carbono-carbono, o carbono-carbono é mais comumente usado ao desenhar produtos de grande diâmetro no exterior. Produtos compostos de campos térmicos;

(5) O material composto de carbono-carbono é usado como isolamento térmico (escudo térmico) no forno de cristal único Czochralski. Devido ao seu bom efeito de isolamento térmico, pode economizar uma certa quantidade de consumo de energia em comparação com o uso de materiais de grafite. Alguns resultados de pesquisa sugerem que ele pode economizar 20% de eletricidade.