Puolijohde- ja aurinkosähköteollisuuden grafiittituotteissa käytettyjen hiili-grafiittimateriaalien tyypistä teollisuuden asiantuntijat uskovat, että ne voidaan jakaa kolmeen luokkaan tai kolmeen kehitysvaiheeseen. Ensimmäinen luokka on grafiittituotteita, jotka on tuotettu puristusmuovauksella (tai suulakepuristuksella tai tärinänmuovauksella). Nämä tuotteet muodostavat tällä hetkellä pienen osan puolijohde- ja aurinkosähköteollisuudessa käytetyistä hiili-grafiittimateriaalituotteista. Toinen luokka on isotrooppinen korkeapuhtausgrafiittituotteet, jotka on tuotettu isostaattisella puristamisella. Nämä tuotteet ovat tällä hetkellä yleisimmin käytettyjä puolijohde- ja aurinkosähköteollisuudessa, ja niiden osuus näissä aloilla käytetään yli 80% globaalista grafiittituotteen määrästä. Kolmas luokka on hiilihiilikuitukomposiitit. Nämä ovat uudempia materiaaleja ja tuotteita, jotka korvaavat grafiittimateriaalit näissä sovelluksissa.
Hiilihiilikuitukomposiitien käyttöä voidaan pitää kolmantena vaiheessa lämmittimien, lämpöeristysmateriaalien ja muiden materiaalien levittämisessä puolijohde- ja aurinkosähköteollisuudessa, mikä edustaa korkeampaa teknologista kehitystä. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että tällä hetkellä käytetty isotrooppiset korkea-luvun grafiittituotteet poistetaan asteittain ja korvataan kokonaan hiilihiilikuitukomposiiteilla. Teollisuuden asiantuntijat uskovat, että kumpikaan materiaalityyppi ja tuote ei korvaa toista puolijohde- ja aurinkosähköteollisuudessa. He ennustavat, että markkinat kehittyvät tilanteeksi, jossa jokaisella on merkittävä osuus markkinoista.
Hiilihiilikomposiitit ovat hiilikuituvahvistettuja hiilimatriiseja. Ne tarjoavat erinomaisia ominaisuuksia, kuten kevyt, erinomainen ablaatiokestävyys, lämmön iskunkestävyys, korkea vauriotoleranssi, korkean lämpötilan lujuus ja korkea kuvaus. Siksi niitä käytetään laajasti monilla kentällä, mukaan lukien ilmailu-, ilmailu- ja atomienergia. Lisäksi komposiittimateriaalit voidaan räätälöidä haluttuihin ominaisuuksiin ja muodoihin tietyille sovelluksille valitsemalla kuitutyyppi, rakenne, määrä, matriisiesiaste ja prosessointiolosuhteet. Näin ollen niiden sovellukset laajenevat ja saavat kasvavaa huomiota. Hiilihiilikompositit ovat paljon voimakkaampia kuin grafiitti ja tarjoavat erinomaisen mittaisen stabiilisuuden, iskunkestävyyden ja lämmön iskunkestävyyden, ja grafiitin yleiset mekaaniset ominaisuudet ylittävät. Puhdistuksen avulla näiden materiaalien metallin epäpuhtauspitoisuus voidaan hallita alle 5 ppm: iin.
Puolijohde- ja aurinkosähköteollisuudessa käytetyt hiili-hiili-komposiittilämpökenttätuotteet tarjoavat seuraavat merkittävät edut perinteisiin grafiittituotteisiin verrattuna:
① Ne pidentävät merkittävästi tuotteiden käyttöikää ja vähentävät komponenttien vaihtoaikoja, parantaen siten laitteiden käyttöä ja vähentävät huoltokustannuksia.
② Verrattuna perinteisiin grafiittituotteisiin, ne voidaan tehdä ohuemmiksi, jolloin olemassa olevat laitteet voivat tuottaa pidempiä ja suurempia halkaisijaltaan tuotteita, mikä säästää merkittäviä investointeja uusiin laitteisiin ja varmistaa yhtenäisempi lämpötilakenttä.
③ Erinomaisen lämmönkestävyytensä vuoksi ne ovat vähemmän alttiita halkeiluun toistuvissa korkean lämpötilan lämpövärähtelyolosuhteissa, estäen siten lämpötilan kentän vaihtelut.
④ Perinteisiä grafiittilämpökenttätuotteita on vaikea muodostaa suurten halkaisijan tuotteita vetäessä. Hiilihiilikomposiittimateriaalien erinomaisen suorituskyvyn vuoksi hiili-hiilikomposiittikomposiittilämpötuotteita käytetään tällä hetkellä laajasti suurten halkaisijan vetämisprosesseissa ulkomailla.
⑤ Hiilihiilikomposiittimateriaalien käyttäminen lämpöeristyksenä (lämpökilpeitä) Czochralskin yksikiteiden vetämisuunissa voi saavuttaa merkittäviä energiansäästöjä verrattuna grafiittimateriaaleihin niiden erinomaisen lämpöeristyksen suorituskyvyn vuoksi (jotkut tutkimustulokset viittaavat 20%: n energiansäästöön).