Süsinik-süsinikkiudkomposiitide kasutamine pooljuhtide ja fotogalvaanilistes tööstustes

Pooljuht- ja fotogalvaanilises tööstuses grafiittoodete kasutamisel kasutatavate süsinik-grafiitmaterjalide tüüpide osas usuvad asjaomased tööstuse eksperdid, et kasutatavad grafiittoodete tüübid võib jagada kolme kategooriasse või kolme arenguetappi. Esimene tüüp on vormimise (või ekstrusiooni või vibratsiooni) vormimisprotsessi grafiittoode. Sellised grafiittooted moodustavad nüüd väikese osa süsinik-grafiitmaterjalide tooterühmast, mida kasutatakse pooljuhtide ja fotogalvaaniliste seadmete tööstuses. Teine tüüp on isotroopsed kõrge puhtusastmega grafiiditooted isostaatilise pressimise teel. Seda kasutatakse praeguses pooljuhtide ja fotogalvaanilises tööstuses kõige laialdasemalt. See moodustab enam kui 80 protsenti grafiittoodetest, mida kasutatakse kogu maailma pooljuhtide- ja fotogalvaanilises tööstuses. Kolmas tüüp on süsinik-süsinikkiudkomposiidid. See on uut tüüpi materjalid ja tooted, mis võivad pooljuhtide ja fotogalvaanilise tööstuse rakendustes asendada grafiitmaterjale.

Süsinik-süsinikkiud komposiitmaterjalide kasutamist võib pidada küttekehade ja soojusisolatsioonimaterjalina pooljuht- ja fotogalvaanilises tööstuses kasutamise kolmandaks etapiks ning see on ka tehnoloogilise arengu kõrgem etapp. See aga ei tähenda, et praegu kasutatavad isotroopsed kõrge puhtusastmega grafiittooted tulevikus kõrvaldatakse ja kõik asendatakse süsinik-süsinikkiud komposiitmaterjalidega. Asjaomased tööstuse eksperdid usuvad, et keegi ei saa tulevikus asendada kahte tüüpi materjale ja tooteid, mida kasutatakse pooljuhtide ja fotogalvaanilise tööstuses. Ennustatakse, et ühe kuni kahekümne aasta pärast areneb see turumustriks, kus "ühtmoodi hõivatakse pool riigist".

Süsinik-süsinik komposiidid on süsinikkiuga tugevdatud süsinikmaatriksi komposiidid. Sellel on silmapaistvad omadused, nagu kerge kaal, hea ablatsioonikindlus, hea termilise šoki vastupidavus, kõrge kahjustuste taluvus, tugevus kõrgel temperatuuril ja tugev disainitavus. Seetõttu on sellel lai valik rakendusi lennunduses, lennunduses, aatomienergias ja paljudes teistes valdkondades. rakendus. Veelgi enam, komposiitmaterjale saab valmistada selliste omaduste ja kujuga, mis vastavad konkreetse kasutuse nõuetele, valides tüübi, struktuuri, kiudude arvu, maatriksi prekursoreid ja protsessi tingimusi. Süsinik-süsinik komposiitmaterjalide tugevus on palju suurem kui grafiidil ning selle mõõtmete stabiilsus, löögikindlus ja soojuslöögikindlus on head ning selle terviklikud mehaanilised omadused on paremad kui grafiidil. Materjali saab puhastada nii, et metalli lisandite sisaldust saab kontrollida alla 5 ppm.

Võrreldes traditsiooniliste grafiittoodetega pooljuhtide ja fotogalvaaniliste tööstuste jaoks süsinik-süsinik komposiitsoojusvälja toodetena on sellel järgmised silmapaistvad eelised:

(1) See võib oluliselt pikendada toote kasutusiga ja vähendada varuosade arvu, parandades seeläbi seadmete kasutusmäära ja vähendades hoolduskulusid;

(2) Võrreldes traditsiooniliste grafiittoodetega saab seda õhemaks muuta, nii et olemasolevaid seadmeid saab kasutada pikemate mõõtmete ja suurema läbimõõduga toodete tootmiseks, mis võib säästa palju investeeringuid uutesse seadmetesse ja muuta selle temperatuurivälja ühtlasemaks;

(3) Tänu heale soojuslöögikindlusele ei teki korduvate kõrge temperatuuriga termilise šoki tingimustes kergesti pragusid, vältides seeläbi temperatuurivälja muutusi;

(4) Suure läbimõõduga toodete joonistamisel on traditsioonilisi grafiidist soojusvälja tooteid raske moodustada ning süsinik-süsinik komposiitmaterjalide suurepärase jõudluse tõttu kasutatakse süsinik-süsinikku sagedamini suure läbimõõduga toodete joonistamisel välismaal. Komposiitsoojusvälja tooted;

(5) Süsinik-süsinik komposiitmaterjali kasutatakse soojusisolatsioonina (soojuskilbina) Czochralski monokristallahjus. Tänu heale soojusisolatsiooniefektile võib see grafiitmaterjalide kasutamisega võrreldes teatud määral energiatarbimist kokku hoida. Mõned uuringutulemused näitavad, et see võib säästa 20 protsenti elektrit.