Mengenai jenis bahan karbon-grafit yang digunakan dalam produk grafit di industri semikonduktor dan fotovoltaik, para pakar industri percaya mereka dapat dibagi menjadi tiga kategori, atau tiga tahap pengembangan. Kategori pertama adalah produk grafit yang diproduksi menggunakan cetakan kompresi (atau ekstrusi, atau cetakan getaran). Produk-produk ini saat ini menyumbang sebagian kecil dari produk material karbon-grafit yang digunakan dalam industri semikonduktor dan fotovoltaik. Kategori kedua adalah produk grafit dengan kemurnian tinggi isotropik yang diproduksi menggunakan penekan isostatik. Produk -produk ini saat ini yang paling banyak digunakan dalam industri semikonduktor dan fotovoltaik, menyumbang lebih dari 80% dari volume produk grafit global yang digunakan di sektor -sektor ini. Kategori ketiga adalah komposit serat karbon-karbon. Ini adalah bahan dan produk yang lebih baru yang menggantikan bahan grafit dalam aplikasi ini.
Penggunaan komposit serat karbon-karbon dapat dianggap sebagai tahap ketiga dalam penerapan pemanas, bahan isolasi termal, dan bahan lain dalam industri semikonduktor dan fotovoltaik, mewakili tingkat pengembangan teknologi yang lebih tinggi. Namun, ini tidak berarti bahwa produk grafit dengan kemurnian tinggi isotropik yang saat ini digunakan akan dihapus dan sepenuhnya digantikan oleh komposit serat karbon-karbon. Pakar industri percaya bahwa tidak ada jenis material dan produk yang akan menggantikan yang lain di industri semikonduktor dan fotovoltaik. Mereka memperkirakan bahwa pasar akan berkembang menjadi situasi di mana masing -masing memiliki pangsa pasar yang signifikan.
Komposit karbon-karbon adalah matriks karbon yang diperkuat serat karbon. Mereka menawarkan karakteristik yang luar biasa seperti bobot ringan, ketahanan ablasi yang sangat baik, ketahanan guncangan termal, toleransi kerusakan tinggi, kekuatan suhu tinggi, dan kemampuan desain tinggi. Oleh karena itu, mereka banyak digunakan dalam berbagai bidang, termasuk kedirgantaraan, penerbangan, dan energi atom. Selain itu, bahan komposit dapat disesuaikan dengan sifat dan bentuk yang diinginkan untuk aplikasi spesifik dengan memilih jenis serat, struktur, kuantitas, prekursor matriks, dan kondisi pemrosesan. Akibatnya, aplikasi mereka berkembang dan mendapatkan perhatian yang semakin meningkat. Komposit karbon-karbon jauh lebih kuat daripada grafit dan menawarkan stabilitas dimensi yang sangat baik, resistansi dampak, dan ketahanan guncangan termal, dengan sifat mekanik keseluruhan yang melampaui grafit. Melalui pemurnian, kandungan pengotor logam dari bahan -bahan ini dapat dikontrol di bawah 5 ppm.
Produk lapangan termal komposit karbon-karbon yang digunakan dalam industri semikonduktor dan fotovoltaik menawarkan keunggulan signifikan berikut dibandingkan produk grafit tradisional:
① Mereka secara signifikan memperpanjang umur produk dan mengurangi waktu penggantian komponen, sehingga meningkatkan pemanfaatan peralatan dan mengurangi biaya perawatan.
② Dibandingkan dengan produk grafit tradisional, mereka dapat dibuat lebih tipis, memungkinkan peralatan yang ada untuk menghasilkan produk berdiameter yang lebih panjang dan lebih besar, menghemat investasi yang signifikan dalam peralatan baru dan memastikan bidang suhu yang lebih seragam.
③ Karena ketahanan guncangan termal yang sangat baik, mereka kurang rentan terhadap retak di bawah kondisi getaran termal suhu tinggi berulang, sehingga mencegah fluktuasi medan suhu.
④ Produk lapangan termal grafit tradisional sulit dibentuk saat menarik produk berdiameter besar. Namun, karena kinerja bahan komposit karbon-karbon yang sangat baik, produk-produk medan termal karbon-karbon saat ini banyak digunakan dalam proses penarik berdiameter besar di luar negeri.
⑤ Menggunakan bahan komposit karbon-karbon sebagai isolasi termal (perisai panas) dalam tungku penarik kristal tunggal Czochralski dapat mencapai penghematan energi yang signifikan dibandingkan dengan bahan grafit karena kinerja isolasi termal yang sangat baik (beberapa hasil penelitian menunjukkan penghematan energi 20%).