我司是专注于做碳碳复合材料热场的企业之一，湖南南方搏云新材料有限责任公司，现在就碳碳复合材料与石墨材料作一个简单的比较，望各位同仁斟酌：

1、从材料性能上来说，碳-碳复合材料与石墨在耐高温、抗热震、耐酸碱腐蚀方面的能力一样。在有惰性气体保护的情况下，碳-碳复合材料可以在最高达3400℃的高温下保持良好的性能，在一般真空状态下也可以在2500℃的温度环境中表现良好，这与石墨没有太大的差别。 但在强度方面，碳-碳复合材料却比石墨高很多倍，大约高五倍左右，因此碳碳复合材料热场产品寿命非常长，在性价比方面有非常大的优势。碳-碳复合材料的整体埚能够反复使用数十次不会胀坏，可以说是一个革命性的产品。另外，即或有漏硅、停电等特殊情况出现，也不会导致整个碳-碳复合材料热场损坏，在冷却之后照样还可以使用。而目前普遍使用的三瓣石墨坩埚，随着使用时间增长，三瓣之间的间隙会逐渐增大，安全性和可靠性会越来越差。其次，大型碳－碳复合材料制备和加工工艺性较石墨优越很多。目前我们在碳-碳复合材料的生产制备和工艺方面拥有完全的自主知识产权，不仅生产设备和工艺由自己开发，设备上的核心零部件也是用碳-碳复合材料来做的，这让我们很容易控制产品性能和生产能耗，而且在设备和工艺改进方面也更容易。同时，我们的设备不仅尺寸比国外的大，造价也比国外的低，而且我们用二、三百万人民币就能做出国外价值三百多万美元的设备。

2、在制造工艺方面，越是大尺寸的产品，碳-碳复合材料的性价比也越高。碳-碳复合材料可以根据产品结构需要加工出任意尺寸和形状的整体坯件，再通过一定的增密工艺制造出超大尺寸的产品，加上采用近净成型（Near and net，也叫少无切削加工）工艺，因此构件尺寸越大经济性也越好。近净成型工艺是根据最终产品的形状先用碳纤维编织一个坯体，然后经过化学气相沉积和高温处理，最后对端面、孔和槽进行少许机械加工，因此基本上不需要丢掉什么东西。这种工艺与精密铸造工艺一样，可以节省材料和再加工能耗。而目前高性能石墨成形还是挤压成形，大尺寸石墨是等静压成形，需要的压机很大，投资很大；同时等静压原材料配方和工艺很难掌握，成品率不高，报废损失很大；而挤压料一般为实心棒料或块料，加工成本也很高，因此目前国内用于硅晶体行业的高纯高性能石墨多数还是靠进口。比如做一个大直径、2米多高的加热器，用石墨材料只能一节一节拼起来，而用碳-碳复合材料则可以整体成型。所以说，碳碳材料轻且能做的更薄，这也能更好的满足我们的客户能再不更换原有设备的基础上，生产更大尺寸直径的产品。

3、石墨生产的能耗也高得多。从开始研发碳-碳复合材料到现在，我们在设备和加工工艺已经过了多次改进，原来真空中频感应电炉存在着能耗高和严重电网污染的问题，经过不断地实践和改进，现在在适用性、可靠性、经济性和先进性方面都有了很大的提高，同时近净成形工艺也日臻完善。关于两者的能耗比较，举个实例来说明。我们有一家上海的客户，他们曾经很仔细的对比分析了使用碳-碳复合材料和石墨材料的能耗情况，得出的结论是使用碳-碳复合材料要节能20%-25%。这就意味着，如果原来拉晶要耗能80千瓦，现在则只需要60千瓦左右，一台设备每个月大约节电1万度左右；按照工业用电1元/度计算，一台设备每月可以节约1万元；这个企业有40台设备，一年下来节省了500万元左右的电费。而实际上，这家客户每年从我们这里采购碳-碳复合材料还没花到这么多钱，也就是说，相比以前，他们现在不但白用了碳-碳复合材料做热场，甚至还有赚头。

4、不同热场材料和热场设计带来的综合性价比差别可能更大。事实上太阳能行业有不少这样的例子，由于热场材料性能不稳定或布局设计不科学，沉积条件太差，造成拉晶困难甚至根本拉不出晶体。热场的布局设计决定了炉体内部温度的分布，也决定了晶体的生长。比如，从纵向来说，温度需要从下到上慢慢降低下来，因为温度低下来才能结晶，但对横向则不是这样，横向需要均衡的温度才能保证晶体的生长结构和性能。由于不同材料的温度梯度不同，导热系数也不一样，因此对热场温度分布环境的设计也不一样，导致最后生长出来的晶体性能也会有差别，其价值当然也就不一样。而无论是保温筒、导流筒还是坩埚，碳-碳复合材料的性价比优势也都很明显。比如导流筒，原来的导流筒结构是外面一个石墨锥形套着里面一个石墨锥形，两个锥套之间塞一点保温毡，也就是三件构成一个导流筒；而碳-碳复合材料是靠材料的密度梯度做成一个整体的导流筒，两者在强度和耐用性方面完全不可同日 而语。同样，用碳-碳复合材料做成的整体坩埚，也比原来的三瓣石墨坩埚无论是强度还是耐用性方面都提高很多，而且使用方便，寿命也有很大的提高，性价比大大提高。
   

因此，综合比较而言，无论是制备设备成本和加工成本，还是材料损耗成本与能耗，碳-碳复合材料也都更有优势。同时，质量问题一直是国内企业竞争的一块心病，碳碳复合材料热场产品的来临，无疑是在光伏行业不景气的今天，给企业最大限度的减少成本投资，从而生产出高质量，低成本的产品，使企业在黯淡的行情中重新走出一片新天。

湖南南方搏云新材料有限责任公司    

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