Wat betreft de soorten koolstofgrafietmaterialen die worden gebruikt in grafietproducten in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrieën, geloven industrie-experts dat ze kunnen worden verdeeld in drie categorieën, of drie ontwikkelingsfasen. De eerste categorie is grafietproducten die worden geproduceerd met behulp van compressiemolding (of extrusie of trillingsgieten). Deze producten zijn momenteel goed voor een klein deel van de materiaalproducten van koolstofgrafiet die worden gebruikt in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie. De tweede categorie is isotrope grafietproducten met hoge zuiverheid die zijn geproduceerd met behulp van Isostatische pers. Deze producten zijn momenteel het meest gebruikt in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie, goed voor meer dan 80% van het wereldwijde grafietproductvolume dat in deze sectoren wordt gebruikt. De derde categorie is koolstof-koolstofvezelcomposieten. Dit zijn nieuwere materialen en producten die grafietmaterialen in deze toepassingen vervangen.
Het gebruik van koolstof-koolstofvezelcomposieten kan worden beschouwd als de derde fase bij de toepassing van kachels, thermische isolatiematerialen en andere materialen in de halfgeleider en fotovoltaïsche industrieën, wat een hoger niveau van technologische ontwikkeling vertegenwoordigt. Dit betekent echter niet dat de momenteel gebruikte isotrope grafietproducten met hoge zuiverheidsgebaseerde worden afgebouwd en volledig worden vervangen door koolstof-koolstofvezelcomposieten. Experts uit de industrie zijn van mening dat noch type materiaal en product de andere in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie zal vervangen. Ze voorspellen dat de markt zich zal ontwikkelen tot een situatie waarin elk een aanzienlijk deel van de markt heeft.
Koolstof-koolstofcomposieten zijn koolstofvezelversterkte koolstofmatrices. Ze bieden uitstekende kenmerken zoals lichtgewicht, uitstekende ablatieweerstand, thermische schokweerstand, hoge schade-tolerantie, sterkte van hoge temperatuur en hoge ontwerptbaarheid. Daarom worden ze op grote schaal gebruikt in een breed scala aan velden, waaronder ruimtevaart, luchtvaart en atomaire energie. Bovendien kunnen composietmaterialen worden aangepast aan de gewenste eigenschappen en vormen voor specifieke toepassingen door het vezeltype, de structuur, de hoeveelheid, de matrixvoorloper en de verwerkingsomstandigheden te selecteren. Bijgevolg breiden hun toepassingen zich uit en krijgen ze steeds meer aandacht. Koolstof-koolstofcomposieten zijn veel sterker dan grafiet en bieden uitstekende dimensionale stabiliteit, impactweerstand en thermische schokweerstand, met algemene mechanische eigenschappen die die van grafiet overtreffen. Door zuivering kan het gehalte aan metaalonstand van deze materialen worden geregeld tot onder 5 ppm.
Koolstof-koolstofcomposiet thermische veldproducten die worden gebruikt in de halfgeleider en fotovoltaïsche industrieën bieden de volgende belangrijke voordelen ten opzichte van traditionele grafietproducten:
① Ze verlengen de levensduur van het product aanzienlijk en verminderen de vervangingstijden van componenten, waardoor het gebruik van apparatuur wordt verbeterd en de onderhoudskosten verlagen.
② In vergelijking met traditionele grafietproducten kunnen ze dunner worden gemaakt, waardoor bestaande apparatuur producten voor langere en grotere diameter kan produceren, waardoor aanzienlijke investeringen in nieuwe apparatuur worden bespaard en een meer uniform temperatuurveld worden gewaarborgd.
③ Vanwege hun uitstekende thermische schokweerstand zijn ze minder vatbaar voor barsten onder herhaalde thermische trillingsomstandigheden bij hoge temperatuur, waardoor temperatuurveldfluctuaties worden voorkomen.
④ Traditionele grafiet thermische veldproducten zijn moeilijk te vormen bij het trekken van producten met een grote diameter. Vanwege de uitstekende prestaties van koolstof-koolstofcomposietmaterialen, worden koolstof-koolstofcomposiet thermische veldproducten momenteel echter op grote schaal gebruikt in trekprocessen met grote diameter in het buitenland.
⑤ Composietmaterialen met koolstof koolstofstof gebruiken als thermische isolatie (warmteschilden) in czochralski enkele kristal trekovens kunnen aanzienlijke energiebesparingen bereiken in vergelijking met grafietmaterialen vanwege hun uitstekende thermische isolatieprestaties (sommige onderzoeksresultaten suggereren een energiebesparing van 20%).