فيما يتعلق بأنواع مواد الكربون الفغرية المستخدمة في منتجات الجرافيت في صناعات أشباه الموصلات والصناعة الكهروضوئية ، يعتقد خبراء الصناعة أنه يمكن تقسيمه إلى ثلاث فئات ، أو ثلاث مراحل من التطوير. الفئة الأولى هي منتجات الجرافيت التي تم إنتاجها باستخدام صب الضغط (أو البثق ، أو صب الاهتزاز). تمثل هذه المنتجات حاليًا جزءًا صغيرًا من منتجات المواد الكربونية التي تستخدم في صناعات أشباه الموصلات والصناعة الكهروضوئية. الفئة الثانية هي منتجات الجرافيت عالي النقاء الخواص المنتجة باستخدام الضغط المتساوي. هذه المنتجات هي حاليًا الأكثر استخدامًا في صناعات أشباه الموصلات والصور الكهروضوئية ، حيث تمثل أكثر من 80 ٪ من حجم منتج الجرافيت العالمي المستخدم في هذه القطاعات. الفئة الثالثة هي مركبات ألياف الكربون الكربونية. هذه هي المواد والمنتجات الأحدث التي تحل محل مواد الجرافيت في هذه التطبيقات.
يمكن اعتبار استخدام مركبات ألياف الكربون الكربون في المرحلة الثالثة في تطبيق السخانات ومواد العزل الحرارية والمواد الأخرى في صناعات أشباه الموصلات والصور الكهروضوئية ، والتي تمثل مستوى أعلى من التطور التكنولوجي. ومع ذلك ، فإن هذا لا يعني أن منتجات الجرافيت عالية الخواص المستخدمة حاليًا سيتم التخلص منها واستبدالها بالكامل بمركبات ألياف الكربون الكربونية. يعتقد خبراء الصناعة أنه لن يحل أي نوع من المواد والمنتجات محل الآخر في صناعات أشباه الموصلات والصور الكهروضوئية. يتوقعون أن يتطور السوق إلى موقف يحمل فيه كل منهم حصة كبيرة من السوق.
مركبات الكربون الكربون هي مصفوفات الكربون التي تعزز ألياف الكربون. أنها توفر خصائص رائعة مثل الوزن الخفيف ، ومقاومة الاجتثاث الممتازة ، ومقاومة الصدمة الحرارية ، وتحمل الأضرار العالية ، وقوة درجة الحرارة العالية ، والتصميم العالي. لذلك ، يتم استخدامها على نطاق واسع في مجموعة واسعة من الحقول ، بما في ذلك الطيران والطيران والطاقة الذرية. علاوة على ذلك ، يمكن تصميم المواد المركبة للخصائص والأشكال المطلوبة لتطبيقات محددة عن طريق اختيار نوع الألياف والهيكل والكمية وسلائف المصفوفة وظروف المعالجة. وبالتالي ، فإن تطبيقاتهم تتوسع وتكتسب اهتمامًا متزايدًا. تعد مركبات الكربون الكربون أقوى بكثير من الجرافيت وتوفر استقرارًا ممتازًا الأبعاد ، ومقاومة التأثير ، ومقاومة الصدمة الحرارية ، مع خصائص ميكانيكية شاملة تفوق تلك الموجودة في الجرافيت. من خلال التنقية ، يمكن التحكم في محتوى الشوائب المعدنية لهذه المواد إلى أقل من 5 جزء في المليون.
توفر منتجات المجال الحراري المركب الكربوني الكربوني المستخدمة في صناعات أشباه الموصلات والصناعة الكهروضوئية المزايا التالية التالية على منتجات الجرافيت التقليدية:
① يمتدون بشكل كبير عمر المنتج ويقلل من أوقات استبدال المكونات ، وبالتالي تحسين استخدام المعدات وتقليل تكاليف الصيانة.
② مقارنةً بمنتجات الجرافيت التقليدية ، يمكن أن يكون أرق ، مما يسمح للمعدات الحالية بإنتاج منتجات أطول وأكبر للقطر ، وتوفير استثمارات كبيرة في المعدات الجديدة وضمان حقل درجة حرارة أكثر اتساقًا.
③ نظرًا لمقاومة الصدمة الحرارية الممتازة ، فهي أقل عرضة للتكسير في ظل ظروف الاهتزاز الحرارية عالية درجة الحرارة المتكررة ، وبالتالي منع تقلبات حقل درجة الحرارة.
④ من الصعب تشكيل منتجات المجال الحراري الجرافيت التقليدي عند سحب المنتجات ذات القطر الكبير. ومع ذلك ، نظرًا للأداء الممتاز للمواد المركبة للكربون الكربوني ، يتم استخدام منتجات المجال الحراري المركبة للكربون الكربوني حاليًا على نطاق واسع في عمليات سحب القطر الكبيرة في الخارج.
⑤ باستخدام المواد المركبة للكربون الكربون كأفران حرارية (دروع حرارة) في أفران السحب الكريستالية المفردة من التشيزكرالكي يمكن أن تحقق توفيرًا كبيرًا في الطاقة مقارنة بمواد الجرافيت بسبب أداء العزل الحراري الممتاز (تشير بعض نتائج الأبحاث إلى توفير طاقة بنسبة 20 ٪).