Application des composites carbone-fibres de carbone dans les industries des semi-conducteurs et du photovoltaïque
Mar 02, 2022
En ce qui concerne les types de matériaux en graphite de carbone utilisés dans l'application des produits en graphite dans les industries des semi-conducteurs et du photovoltaïque, les experts de l'industrie concernés estiment que les types de produits en graphite utilisés peuvent être divisés en trois catégories ou trois étapes de développement. Le premier type est le produit en graphite du processus de moulage par moulage (ou extrusion ou vibration). Ces produits en graphite occupent désormais une petite partie du groupe de produits en carbone-graphite utilisé dans les industries des semi-conducteurs et du photovoltaïque. Le deuxième type est constitué de produits en graphite isotrope de haute pureté par pressage isostatique. C'est le plus utilisé dans les industries actuelles des semi-conducteurs et du photovoltaïque. Il représente plus de 80 % des produits en graphite utilisés dans l'ensemble des industries mondiales des semi-conducteurs et du photovoltaïque. Le troisième type est composé de fibres de carbone-carbone. Il s'agit d'un nouveau type de matériaux et de produits qui peuvent remplacer les matériaux en graphite dans les applications de l'industrie des semi-conducteurs et du photovoltaïque.
L'utilisation de matériaux composites en fibre de carbone-carbone peut être considérée comme la troisième étape d'application en tant qu'éléments chauffants et matériaux d'isolation thermique dans les industries des semi-conducteurs et du photovoltaïque, et c'est également une étape supérieure du développement technologique. Cependant, cela ne signifie pas que les produits en graphite isotrope de haute pureté actuellement utilisés seront éliminés à l'avenir et tous remplacés par des matériaux composites en fibres de carbone-carbone. Les experts de l'industrie concernés estiment que personne ne peut remplacer à l'avenir les deux types de matériaux et de produits utilisés dans les industries des semi-conducteurs et du photovoltaïque. Il est prévu que dans un à vingt ans, il se développera en un modèle de marché « occupant également la moitié du pays ».
Les composites carbone-carbone sont des composites à matrice de carbone renforcés de fibres de carbone. Il présente des caractéristiques exceptionnelles telles qu'un poids léger, une bonne résistance à l'ablation, une bonne résistance aux chocs thermiques, une tolérance élevée aux dommages, une résistance aux températures élevées et une forte capacité de conception. Par conséquent, il a une large gamme d'applications dans l'aérospatiale, l'aviation, l'énergie atomique et de nombreux autres domaines. application. De plus, les matériaux composites peuvent être préparés avec des propriétés et des formes qui répondent aux exigences d'utilisations spécifiques en sélectionnant le type, la structure, le nombre de fibres, les précurseurs de matrice et les conditions de traitement. La résistance des matériaux composites carbone-carbone est bien supérieure à celle du graphite, et sa stabilité dimensionnelle, sa résistance aux chocs et sa résistance aux chocs thermiques sont bonnes, et ses propriétés mécaniques globales sont meilleures que le graphite. Le matériau peut être purifié de sorte que la teneur en impuretés métalliques puisse être contrôlée en dessous de 5 ppm.
Utilisé comme produits de champ thermique composites carbone-carbone pour les industries des semi-conducteurs et photovoltaïques, par rapport aux produits traditionnels en graphite, il présente les avantages exceptionnels suivants :
(1) Il peut considérablement prolonger la durée de vie du produit et réduire le nombre de pièces de rechange, améliorant ainsi le taux d'utilisation de l'équipement et réduisant les coûts de maintenance ;
(2) Par rapport aux produits en graphite traditionnels, il peut être rendu plus fin, de sorte que l'équipement existant peut être utilisé pour fabriquer des produits avec des dimensions plus longues et des diamètres plus grands, ce qui peut économiser beaucoup d'investissements dans de nouveaux équipements et rendre son champ de température plus uniforme ;
(3) En raison de sa bonne résistance aux chocs thermiques, les fissures ne sont pas facilement générées dans des conditions de chocs thermiques répétés à haute température, évitant ainsi les changements dans le champ de température;
(4) Lors du dessin de produits de grand diamètre, les produits de champ thermique traditionnels en graphite sont difficiles à former et, en raison des excellentes performances des matériaux composites carbone-carbone, le carbone-carbone est plus couramment utilisé lors du dessin de produits de grand diamètre à l'étranger. Produits de champ thermique composites ;
(5) Le matériau composite carbone-carbone est utilisé comme isolant thermique (bouclier thermique) dans le four monocristallin Czochralski. En raison de son bon effet d'isolation thermique, il peut économiser une certaine quantité d'énergie par rapport à l'utilisation de matériaux en graphite. Certains résultats de recherche suggèrent qu'il peut économiser 20% d'électricité.
