中国电子材料行业半导体材料分会会Word文档格式.docx

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C/C复合材料高强、高模、密度低、热膨胀系数小、耐烧蚀、耐疲劳、化学惰性、抗热冲击、尺寸稳定性高、断裂韧性大、导电导热性高等一系列优点。

C/C复合材料可设计性强，使用温度最高的热结构材料，耐高温结构—功能一体化工程材料。

可制成高性能耐烧蚀材料，高性能摩擦材料，航空航天领域中难以替代的轻质高性能材料，也是硅晶体材料生产过程中很重要的高性能热场材料。

工艺研究

热场系列C/C复合材料设计；

碳－碳材料高纯度制备技术；

少无切削成型技术制造热场零部件，节能，节材，降低成本；

大尺寸零件坯体制备工艺技术；

大型真空设备设计制造技术；

大型零件的化学气相沉积增密技术；

低密度大尺寸零件的机械加工工艺

湖南南方搏云新材料有限责任公司10

碳/碳复合热场材料产品系列材质分类

•高密度

•梯度

•低密度

按应用领域分类高纯硅氢化炉热场

•外保温筒

•内保温筒

•加热器

•底保温板

多晶硅浇铸炉热场

•上盖板

•坩锅护板

•坩锅托板

•保温板

单晶硅生长炉热场

•坩锅

•导流筒

•大盖板

•炉底护盘

•内外保温筒

PECVD设备零件

•托板

•导轨条

碳/碳复合热场材料与传统材料的比较优势

净、近成型（少无切削加工）工艺，节约能源，节约材料化学气相沉积（CVD）工艺，表面耐蚀性好，产品纯度高，无放气，成晶条件好产品强度高，简化了结构，缩小了尺寸，使用寿命长，产品性能价格比高产品重量轻，无粉尘，降低工人劳动强度，改善工人工作环境

湖南南方搏云新材料有限责任公司12

石墨

软毡

高密碳-碳

碳-碳保温

梯度碳-碳材料

热场设计

技术服务

兰州郝氏

●

吉林联科

北京金鑫

北京敏迈特

上海杰姆斯

○

上海高世

西安超码

益阳金博

益阳祥瑞

博云新材

四川骏瑞

湖南九华

烟台鲁航

南方博云

传统的等静压石墨和炭毡或石墨毡作为保温隔热仍为主流。

世界上只有日本吴羽化学、东海碳素、日本碳与德国SGL等少数几家公司有少量的碳-碳复合材料产品投放市场。

日本、德国、法国有几个用碳－碳复合材料制造坩埚的工艺方面的专利，说明碳－碳复合材料在这个领域的应用还处于探索阶段。

1）实现材料更新换代：

改良西门子法制造高纯硅，为提高尾气循环回收效率、实现闭环环保生产，普遍采用热氢化工艺。

进口的大型氢化炉内的隔热罩，有的采用不锈钢，有的采用石墨。

高温腐蚀性气体使不锈钢保温罩很易损坏，迫使厂家很快谋求更换；

大型高纯石墨很昂贵，多块石墨拼接的保温筒，笨重、昂贵，其隔热效果很差。

用先进碳－碳复合材料取代传统的材料，提升了产品品质，降低了能耗，降低了产品成本；

2）提高产品可靠性：

碳－碳复合材料强度为传统材料的10倍，换代材料推动了结构设计的改进，整体坩埚取代3瓣埚；

整体导流筒、整体大盖板取代组合件等，大大提高设备的安全性、经济性、可靠性和可维修性；

3）提高产品的使用性能：

碳－碳复合材料的整体性好，表面光洁规整，耐高温、抗热震、耐酸碱腐蚀，劣化慢，寿命长，降低了耗材的消耗；

热场性能持续稳定，稳定了产品质量，提高了成品率，降低了消耗。

高性能碳-碳复合材料，在硅晶体生长炉上的大批量应用；

有利于促进碳纤维产业技术工艺的进步，有利于提高我国碳纤维产业的制造水平；

大型真空装备设计制造技术的持续改进和持续大型化，把制造碳－碳复合材料的关键工艺装备水平推上了一个又一个新台阶。

带动高性能碳-碳复合材料风力发电、冶金、新材料、先进船舰飞机制造等领域的应用，大大提高了各种装备的技术含量，促进我国整体工业技术进步，在拉动碳纤维产业发展的同时，提高复合材料的制备技术和应用水平。

有助于促进信息产业及太阳能光伏产业等下游高新技术产业的发展。

高纯多晶硅作原料，多晶硅锭或在硅晶体生长炉中生长硅单晶棒，是半导体工业制作芯片和制造太阳能电池的基础材料。

超纯及完整晶体结构的硅晶体是一条长长的价值链的起点，没有硅晶体就没有半导体、光电子、通讯技术及光电技术。

高性能碳-碳复合材料产业是硅晶体产业发展的重要基础配套材料。

提高碳-碳复合材料的技术水平对信息产业和太阳能产业产生明显促进作用。

有利于促进新材料产业产品替代，降低我国高新技术材料产业对外依存度。

目前，国内无生产用于制造大型热场系统零部件的高纯石墨、超高纯石墨的能力，因此硅晶体生长炉热系统零部件采购主要两个途径：

一是进口冷等静压的高纯石墨由国内加工；

二是直接从国外进口加工好的热场系统零部件。

而且目前国内也没有硅晶体生长炉热场系统的设计标准，热场系统零部件的生产全部沿用或参照国外标准。

国外严格控制向中国出口大型高纯等静压石墨及其制品，中国必须自己解决问题。

用碳-碳结构材料、低密度碳-碳复合固态毡制造硅晶体炉热系统，取代进口产品，实现设计、产品制造国产化。

推广普及使用碳-碳复合热场材料，为提高热场设计水平、为客户提供完整的解决方案创造了条件。

几年的实践证明了这一点。

碳－碳复合热场材料不仅解决和缓解了大型热场系统供不应求的矛盾，迫使进口产品大幅降价，还进了具有自主知识产权的热场设计制造技术的发展。

碳-碳复合材料是一类新兴材料，特别是作为硅晶体生长设备的热场系统材料，国际、国内均暂无统一标准和规范。

热场系统零部件都是非标产品，生产制造难度大，成本高，质量控制难度大。

与同行一起共同努力，逐步实现产品规范化和标准化，制定、建立行业标准，为碳-碳复合材料行业的稳定、可持续发展奠定基础；

为客户提供质量放心产品

日本、德国、法国有几个用碳－碳复合材料制造坩埚的工艺方面的专利，说明碳－碳复合材料在这个领域的应用还处于探索阶段

由于石墨碳素材料难于满足大型热场的要求，各国均开始采用碳纤维增强的碳基体复合热场材料取代石墨。

SGL公司：

US5800924德国

KOMATSCL：

US5871582东洋炭素：

US6136094

东洋炭素：

US6399203

日本SNECMA：

US6837952SNECMA：

US6783621