4. C/C熱場材料與石墨熱場材料性能對比
　　C/C復合材料具有質量輕、損傷容限高、強度高等突出特點，用作熱場與石墨產品比較，具有以下突出優點：
　　（1) C/C復合材料用作單晶硅爐熱場產品，大幅度延長產品使用壽命減少更換部件的次數，從而提高設備的利用率，減少維修成本。
　　（2) 用作拉單晶磚的坩堝時，由于石英坩堝對石墨坩堝產生較大的膨脹應力作用，石墨坩堝只好做成多瓣，或在坩堝上開熱膨脹槽．而使用C/C復合材料熱場產品由于不用開熱膨脹槽，可以做成一個整體，可以在石英坩堝內獲得更均勻的熱場，可以提高成品率，而且可以避免“漏硅”事故造成的損失，據統計一次“漏硅”事故造成的設備、材料方面的損失超過10萬元。
　　（3) C/C復合材料用作單晶硅爐熱場產品時，現有設備具有固定的，而由于C/C復臺材料具有優異的性能，與石墨產品相比，可以做得更薄，從而可以利用現有設備生產尺寸更長、更大直徑的產品，可節約大量新設備投資費用。
　　（4) 在拉制大直徑的產品時，石墨熱場產品成型困難，如果要制造超大大直徑的石墨熱場零部件其制造成本加工成本都很高，而由于C/C復合材料具有優異的性能，目前國外拉制大直徑的產品時，較多地采用了C/C復合材料熱場產品。
　　（5) 石墨熱場產品在反復高溫熱震條件下易產生裂紋，微裂紋的存在改變了其熱傳導性能，使加熱時石墨加熱器的功率與硅熔體的溫度場發生變化，將影響拉晶的效率和拉出的晶體的質量和品質。而使用C/C復合材料熱場產品可以克服這個缺點。
　　（6) C/C復合材料用作單晶硅爐熱場產品時，導熱系數比石墨熱場產品低很多，用做隔熱保溫材料隔熱保溫效果好，可以節約大量的電能，節省大量的電費開支，可有效的降低單晶硅生產廠家的生產成本，隨著全球能源供應的緊張，單晶硅生產作為高耗能行業，能源消耗的降低具有較大的經濟和社會意義。

　　5. 單晶爐熱場材料的發展方向
　　總的來看，單晶硅拉制爐用熱場材料的研究和應用經歷了石墨材料和C/C復合材料的發展歷程。由于石墨材料的局限性，特別是抗熱振性，針對大型熱場零件，石墨材料已無法滿足加工條件,作為高溫工業設備熱場材料，碳/碳復合材料無疑是替代石墨的最佳新材料。從減少部件的更換率和提高設備生產能力和穩定性，提高生產的單晶硅質量和品質，降低能源消耗來講，C/C復合材料無論從性能還是從價格上，取代現有的材料，成為制造大型單晶爐的首選材料是完全可能的，且前景將難以估計的。

參考文獻：
[1]賀福．碳纖維及石墨纖維M．北京化學工業出版社，2010．
[2]昌金銘．光伏電池多晶硅晶體生長技術及設備[J]．新材料產業，2009(5)：27-30．
[3]鐵生年，李星，李昀瑤．太陽能硅材料的發展現狀[N]．青海大學學報，2009，27(1)：33-38．
[4]蔣健純，周九寧，浦保健，黃伯云. 炭/炭復合材料制造硅晶體生長坩堝初探[J].炭素，2004(2)：3-7.
[5]肖志英，蔣健純，周九寧. C/C復合材料在硅單晶生長爐中的應用前景[A]. 第七屆全國新型炭材料學術研討會論文集[C]，2005.
[6]彭志剛，肖志超，蘇君明，邵海成. 單晶硅拉制爐熱場材料的發展概況[A]. 第20屆炭·石墨材料學術會論文集[C]，2006.


作者：許鵬 戴開瑛 張治軍 來源：《太陽能發電》雜志 責任編輯：wutongyufg