ABB REF620E_F NBFNAAAANDA1BNN1X 对纯化石墨的需求激增需要大容量熔炉



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jonson
30 1 月 24
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全球对石墨的需求正在激增,预计将持续几十年,这是由于石墨被广泛用于一系列产品,如电动汽车和储能系统的电池、led、太阳能设备、高性能半导体以及高温炉中的关键部件。

具有讽刺意味的是,生产高纯度石墨的熔炉还需要由石墨和纤维增强碳等相关材料制成的组件。石墨独特的原子结构使其能够在腐蚀性环境中承受极端的熔炉温度,使其成为工业炉使用的热区关键材料的理想选择。

自然界中发现的石墨呈晶体状;当从矿井中提取时,它通常含有约90%的碳含量,”PVA TePla America工业炉高级产品和销售经理Thomas Palamides说,PVA TEP la America是石墨行业定制工业炉设备的全球供应商。“专门的高温熔炉制造出碳含量约为99.5%的合成石墨。如果应用需要更高的纯度,专用设备可以将杂质减少到百万分之一的范围。”

对于石墨供应商来说,对高碳含量合成石墨的需求不断增长以及联邦政府恢复美国国内半导体生产的举措推动了对容量更大的电炉系统的需求,从而在更短的时间内产生更大的有效载荷。由于材料净化过程涉及极端温度和有毒气体,这些工业工具需要高度专业化的过程控制和安全功能。

碳化硅需求上升

在各种工业中,碳化硅有许多用途,在碳化硅的生产中,石墨是必不可少的成分。

碳化硅优异的表面硬度有助于其在工程应用中的使用,在工程应用中,部件必须具有高度的抗滑动、侵蚀和腐蚀磨损性能。制造碳化硅最直接的方法是在1600摄氏度至2500摄氏度的石墨电阻炉中混合硅砂和碳

然而,碳化硅作为半导体材料的应用是增长潜力最大的领域之一。随着碳化硅取代硅成为许多下一代电子产品的首选半导体材料,对石墨的需求正在大幅增长。与传统硅片相比,碳化硅在更高的工作电压下更具优势,可提供更宽的温度范围和更高的开关频率。

刺激国内半导体制造和加强供应链的联邦立法也将增加对碳化硅和石墨的需求。《芯片与科学法案》拨款527亿美元,用于资助2021年《美国芯片法案》授权的半导体激励计划。

在半导体行业,石墨使用的主要驱动因素之一是在各种下游工艺中提炼的不断增长的碳化硅单晶。晶体生长从可消耗的碳化硅粉末作为源材料开始。当晶体生长机反应器内的温度超过2000°C时,粉末就会蒸发。在此过程中,气相中形成的硅和碳分子在由碳化硅组成的非常高质量的圆盘上缓慢结晶。

石墨还以许多其他形式用于设备耐高温,如炉衬、热交换器、铸造配件和电极。因此,该过程在石墨隔热材料包围的石墨坩埚中进行。

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