石墨热场是什么
石墨热场是一种以石墨材料为核心构建的高温热管理系统,广泛应用于光伏、半导体等高端制造领域,通过电能转化为热能实现硅料熔融、晶体生长及热场均匀性控制,石墨热场作为高端制造的核心部件,通过其优异的导热、耐高温、化学稳定性及经济性,成为光伏、半导体等产业不可或缺的基础设施。其技术突破与国产化进程直接影响行业成本控制与产能释放,是推动现代高科技产业发展的关键力量。

核心功能高温熔融与温度控制石墨热场可在1414℃以上稳定熔化硅料,并维持单晶生长所需的温度梯度。例如,在直拉单晶炉中,石墨加热器通过电流加热至2000℃以上,确保硅料完全熔融,同时通过导流筒、保温罩等部件控制温度分布,避免局部过热导致晶体缺陷。

热场均匀性保障石墨的高导热性(导热系数达100-200W/m·K)使热量快速均匀传递,减少晶体生长过程中的热应力。例如,多层石墨毡隔热系统热反射率≥90%,可降低能耗20%-30%,同时保证炉内温度梯度平稳,提升单晶硅成品率。污染防控与材料纯度高纯度石墨(灰分含量<5ppm)可减少熔硅污染,满足半导体级硅材料纯度要求。例如,等静压石墨制成的坩埚与加热器在高温下不与硅液反应,避免生成碳化硅杂质,保障晶体质量。

应用领域光伏行业单晶炉热场:保证单晶硅生长均匀性,提高成品率与光电转化效率。多晶炉热场:确保多晶硅快速结晶,提升产量与品质。石墨舟:用于太阳能电池制造,促进硅料熔融结晶。半导体行业为芯片生产提供高纯度、均匀的热场环境,支撑硅晶圆制备。其他领域冶金、玻璃、陶瓷等行业利用石墨热场实现高效加热与材料处理。