碳碳复合材料与石墨材料相比的优点

碳碳复合材料与石墨热场相比哪个更好

碳/碳复合材料具有轻质、高损伤容限和高强度的突出特点。与石墨制品相比，C/C复合材料具有以下突出优点:

1.C/C复合材料用作单晶硅炉热场产品时，其导热系数远低于石墨热场产品。用作保温材料时，保温效果好，可节省大量电能和电费支出，可有效降低单晶硅生产厂家的生产成本。随着全球能源供应短缺，单晶硅生产属于高能耗行业，降低能耗具有重大的经济和社会意义。  

2.单晶硅炉热场产品采用C/C复合材料，大大延长了产品的使用寿命，减少了零件更换次数，从而提高了设备的利用率，降低了维护成本。

3.拉制大直径产品时，难以形成石墨热场产品。如果要制造超大直径的石墨热场部件，制造成本和加工成本非常高。由于C/C复合材料的优异性能，目前国外在拉制大直径产品时，广泛采用C/C复合材料热场产品。  

4.当用作提拉单晶砖的坩埚时，必须将石墨坩埚做成多瓣形，或者在坩埚上开热膨胀槽，因为使用C/C复合材料的热场产品可以做成一个整体，不需要开热膨胀槽，这样可以在应时的坩埚中获得更均匀的热场，提高产量，避免“漏硅”事故造成的损失。据统计，一次“漏硅”

5.石墨热场产品在反复高温热冲击条件下容易开裂。微裂纹的存在改变了其热导率，改变了石墨加热器的功率和加热过程中硅熔体的温度场，会影响拉晶效率和拉晶质量。使用C/C复合热场产品可以克服这一缺点。

6.用C/C复合材料作为单晶硅炉的热场产品时，现有设备是固定的，由于C/C复合材料的优异性能，可以做得比石墨制品更薄，这样就可以利用现有设备生产尺寸更长、直径更大的产品，可以节省大量的新设备投资费用。  

   总的来说，单晶硅拉制炉热场材料的研究和应用经历了石墨材料和C/C复合材料的发展。由于石墨材料的局限性，特别是其抗热震性，石墨材料不能满足大热场零件的加工条件。碳/碳复合材料作为高温工业设备的热场材料，无疑是替代石墨的最佳新材料。从降低组件替代率、提高设备产能和稳定性、提高生产的单晶硅质量和品质、降低能耗等方面来看，C/C复合材料在性能和价格上完全有可能替代现有材料，前景将难以估计。