เกี่ยวกับประเภทของวัสดุคาร์บอนกราฟิตที่ใช้ในผลิตภัณฑ์กราไฟท์ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเชื่อว่าพวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหรือสามขั้นตอนของการพัฒนา หมวดหมู่แรกคือผลิตภัณฑ์กราไฟท์ที่ผลิตขึ้นโดยใช้การขึ้นรูปการบีบอัด (หรือการอัดขึ้นรูปหรือการขึ้นรูปการสั่นสะเทือน) ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีส่วนร่วมในส่วนเล็ก ๆ ของผลิตภัณฑ์วัสดุคาร์บอน-กราฟิทที่ใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์ หมวดหมู่ที่สองคือผลิตภัณฑ์กราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูง isotropic ที่ผลิตโดยใช้การกด isostatic ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และโซลาร์เซลล์ซึ่งคิดเป็นมากกว่า 80% ของปริมาณผลิตภัณฑ์กราไฟท์ทั่วโลกที่ใช้ในภาคส่วนเหล่านี้ หมวดที่สามคือคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนไฟเบอร์ เหล่านี้เป็นวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่ใหม่กว่าที่กำลังแทนที่วัสดุกราไฟท์ในแอปพลิเคชันเหล่านี้
การใช้คอมโพสิตคาร์บอน-คาร์บอนไฟเบอร์สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นขั้นตอนที่สามในการประยุกต์ใช้เครื่องทำความร้อนวัสดุฉนวนกันความร้อนและวัสดุอื่น ๆ ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และโซลาร์เซลล์ซึ่งเป็นตัวแทนของการพัฒนาเทคโนโลยีในระดับที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตามนี่ไม่ได้หมายความว่าผลิตภัณฑ์กราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูงในปัจจุบันจะถูกยกเลิกและแทนที่ด้วยคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนคาร์บอน ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเชื่อว่าวัสดุและผลิตภัณฑ์ประเภทใดที่จะแทนที่สิ่งอื่น ๆ ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และโซลาร์เซลล์ พวกเขาคาดการณ์ว่าตลาดจะพัฒนาไปสู่สถานการณ์ที่แต่ละคนมีส่วนแบ่งที่สำคัญของตลาด
คอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนเป็นเมทริกซ์คาร์บอนเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ พวกเขานำเสนอลักษณะที่โดดเด่นเช่นน้ำหนักเบาความต้านทานการระเหยที่ยอดเยี่ยมความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนความทนทานต่อความเสียหายสูงความแข็งแรงอุณหภูมิสูงและการออกแบบที่สูง ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายสาขารวมถึงการบินและอวกาศการบินและพลังงานปรมาณู นอกจากนี้วัสดุคอมโพสิตสามารถปรับให้เข้ากับคุณสมบัติและรูปร่างที่ต้องการสำหรับการใช้งานเฉพาะโดยการเลือกประเภทไฟเบอร์โครงสร้างปริมาณสารตั้งต้นเมทริกซ์และเงื่อนไขการประมวลผล ดังนั้นแอปพลิเคชันของพวกเขาจึงขยายตัวและได้รับความสนใจเพิ่มขึ้น คอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนมีความแข็งแรงกว่ากราไฟท์มากและให้ความเสถียรในมิติที่ยอดเยี่ยมความต้านทานต่อแรงกระแทกและความต้านทานต่อการกระแทกด้วยความร้อนโดยมีคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมที่เหนือกว่ากราไฟท์ ผ่านการทำให้บริสุทธิ์เนื้อหาของสารเจือปนโลหะของวัสดุเหล่านี้สามารถควบคุมได้ต่ำกว่า 5 ppm
คาร์บอน-คาร์บอนคอมโพสิตความร้อนผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และโซลาร์เซลล์มีข้อได้เปรียบที่สำคัญต่อไปนี้มากกว่าผลิตภัณฑ์กราไฟท์แบบดั้งเดิม:
①พวกเขาขยายอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญและลดเวลาในการเปลี่ยนส่วนประกอบซึ่งจะเป็นการปรับปรุงการใช้อุปกรณ์และลดต้นทุนการบำรุงรักษา
②เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์กราไฟท์แบบดั้งเดิมพวกเขาสามารถทำให้ทินเนอร์ทำให้อุปกรณ์ที่มีอยู่สามารถผลิตผลิตภัณฑ์เส้นผ่านศูนย์กลางได้นานขึ้นและมีขนาดใหญ่ขึ้นประหยัดการลงทุนที่สำคัญในอุปกรณ์ใหม่และทำให้มั่นใจได้ว่ามีอุณหภูมิที่สม่ำเสมอมากขึ้น
③เนื่องจากความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนที่ยอดเยี่ยมพวกเขามีความไวต่อการแตกภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือนทางความร้อนที่อุณหภูมิสูงซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ ซึ่งป้องกันความผันผวนของสนามอุณหภูมิ
④ผลิตภัณฑ์สนามความร้อนกราไฟท์แบบดั้งเดิมนั้นยากที่จะเกิดขึ้นเมื่อดึงผลิตภัณฑ์เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามเนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน-คาร์บอนจึงมีการใช้ผลิตภัณฑ์คาร์บอนคาร์บอนคอมโพสิตความร้อนในปัจจุบันในกระบวนการดึงเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ในต่างประเทศ
⑤การใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนเป็นฉนวนกันความร้อน (โล่ความร้อน) ใน Czochralski ผลึกดึงผลึกเดี่ยวสามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับวัสดุกราไฟท์เนื่องจากประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อนที่ยอดเยี่ยม (ผลการวิจัยบางอย่างแนะนำการประหยัดพลังงาน 20%)