熱場是用在硅片拉晶過程中的耗材,主要包括位于單晶爐內的坩堝、導流筒、保溫筒、加熱器等部件。其中坩堝的作用是承載內層的石英坩堝,石英坩堝中放臵熔融硅料;導流筒的作用是引導氣流,并阻止外部熱量傳導至內部,使硅棒生長的速率提升;保溫筒的作用是阻止內部熱量向外傳導,構建熱場空間;加熱器的作用是提供硅料熔化的熱源。
預制體制備和致密化過程是碳碳復材生產的關鍵步驟。目前,碳/碳復合材料制備方法因致密化工藝的不同可主要分為化學氣相沉積法、液相浸漬法及兩種方法的綜合使用。化學氣相沉積法中,基體碳與纖維結合緊密、結構可調,該法成為制備高性能碳/碳復合材料的首選方法。以金博股份為例,公司碳碳復材生產流程主要包括預制體的制備、化學氣相增密、石墨化和機加工。預制體的制備主要將碳纖維通過織布、成網、復合、烘干等工藝制備成預制體。化學氣相沉積則是在 CVD 爐中進行化學氣相沉積,在氮氣的保護下,通入天然氣,加熱溫度為 300~500℃,氣體熱解并在碳纖維上沉積碳,填充多孔預制體的空隙,從而得到高密度的先進碳基復合材料。石墨化處理需使用高溫熱處理對原子重排及結構轉變提供能量,使得產品性能達到使用要求。機加工處理則是把半成品加工成符合尺寸要求的產品。
制造費用差異主要來自輔料及折舊等成本。在輔料環節,金博股份采用氣相沉積工藝僅需使用天然氣作為輔料,單位輔料成本僅為 16 元/kg;而西安超碼在生產過程需要使用到丙烯、樹脂及氮氣等作為輔料,單位輔料成本達 70 元/kg。在折舊等成本方面,金博股份為 73 元/kg,較西安超碼 185 元/kg 低 112 元/kg。電力耗用方面,金博單位電力耗用成本為 90 元/kg,高于西安超碼的 54 元/kg,我們判斷主要由于二者所用工藝的不同,化學氣相沉積法在耗電量上相對液相浸漬法(西安超碼采用的工藝)更高。