碳/碳熱場(chǎng)材料是光伏單晶爐生產(chǎn)中所必需的耗材,主要產(chǎn)品形式為單晶拉制爐的坩堝、導(dǎo)流筒、保溫筒、加熱器等,在不同的部件,以等靜壓石墨為主流的石墨熱場(chǎng)材料,在2016年之前,能滿足拉制的要求。但隨后,碳/碳熱場(chǎng)最近扮演著愈加重要的角色,主要體現(xiàn)在: 1、從圖1中看以看出熱場(chǎng)大尺寸化的趨勢(shì),而碳/碳復(fù)合材料為熱場(chǎng)大尺寸化提供了可能。大尺寸熱場(chǎng)部件產(chǎn)品對(duì)單晶硅棒的直徑大型化發(fā)展起到支撐作用;
2、碳/碳復(fù)合材料熱場(chǎng)部件較大程度提高拉晶熱場(chǎng)系統(tǒng)安全性,提升拉晶速率,顯著降低單晶拉制爐的運(yùn)行功率,對(duì)節(jié)能降耗起到較大促進(jìn)作用。 相較于傳統(tǒng)石墨熱場(chǎng),碳/碳熱場(chǎng)性能占優(yōu),其穩(wěn)定性、耐沖擊性、抗震性以及綜合機(jī)械性能等均要好于石墨材料。并逐步滲透到原有市場(chǎng)。 1、碳/碳復(fù)合材料抗折強(qiáng)度可達(dá)150MPa以上,遠(yuǎn)大于石墨的38-60MPa。隨著拉制爐投料量從2016年的300kg提升至2020年的1900kg,坩堝的尺寸也從2011年前后的16-20英寸提高到現(xiàn)在的32-36英寸,坩堝的承載強(qiáng)度要求更高,碳基復(fù)材更能勝任。 2、碳/碳復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)低至30W/(m·K)以下,大幅低于石墨的80-140W/(m·K)。這一特性使碳/碳復(fù)合材料導(dǎo)流筒更能加速硅棒生長(zhǎng),保溫筒能降低熱量損失,進(jìn)而降低單晶爐運(yùn)行功率,節(jié)省電費(fèi)。