碳碳復合材料相比石墨材料有哪些優勢?
碳/碳復合材料是以碳纖維為加強相的碳基復合材料,是目前極少數可以在2000℃以上堅持較高力學性能的資料,它具有低比重、高比強、高比模、低熱膨脹系數、耐熱沖擊以及耐燒蝕等優良功能,是新資料范疇重點研討和開發的一類戰略性高技術資料。碳碳復合材料相比于石墨產品有以下突出優點。
1、石墨熱場產品在重復低溫條件下易發生微裂紋,微裂紋的存在改動了其熱傳導功能,在加熱時石墨加熱器的功率與硅溶體的溫度場發生變化,將影響拉晶的效率和拉出的質量,而運用碳/碳復合材料熱場產品則可以克制這個缺陷。
2、碳/碳復合材料用作單(多)晶爐熱場產品時,導熱系數比石墨熱場產品低很多,用做隔熱保溫材料隔熱保溫效果好,可以浪費少量的電能,節省少量的電費開支,無效的降低單晶硅生產成本,隨著全球能源供應的緊張,單晶硅消費作為高耗能行業,能源消耗的降低具有較大的經濟和社會意義。
3、碳/碳復合材料用作單(多)晶爐熱場產品,大幅度延伸產品的使用壽命。碳/碳熱場產品經測試可運用90爐次以上,而石墨熱場則只要10-30爐次,運用碳/碳熱場增加了改換部件的次數,從而進步設備的利用率,增加了維修本錢。
4、用做拉單晶硅的坩堝時,由于石英坩堝對石墨坩堝發生較大的收縮應力作用,石墨坩堝需求做成三瓣,或在坩堝上開熱膨脹槽;而運用碳/碳復合材料的加熱爐內產品由于不必開熱膨脹槽,可以做成一個全體,并且在石英坩堝內可以取得更平均的熱場,進步了成品率,而且可以防止漏硅事故形成的損失。據統計,一次漏硅事故形成的設備資料方面的損失超越10萬元。
5、碳/碳復合材料用作單晶硅爐熱場產品時,現有設備具有固定的任務容積,而由于碳/碳復合材料具有優良的功能,與石墨產品相比,可以做的更薄,從而可以應用現有設備消費尺寸更長、直徑更大的產品,可浪費少量新設備投資的費用。
6、在拉制大直徑的產品時,石墨熱場產品成型困難,假如要制造超大直徑的石墨熱場零件,其制造本錢、加工成本都很高,而由于碳/碳復合材料具有優良的功能,目前在拉制大直徑的產品時,較多地采用了碳/碳復合材料熱場產品。

