سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں میں کاربن کاربن فائبر مرکبات کا اطلاق

سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں میں گریفائٹ کی مصنوعات کے استعمال میں استعمال ہونے والے کاربن گریفائٹ مواد کی اقسام کے لحاظ سے، متعلقہ صنعت کے ماہرین کا خیال ہے کہ استعمال شدہ گریفائٹ مصنوعات کی اقسام کو تین زمروں، یا ترقی کے تین مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ پہلی قسم مولڈنگ (یا اخراج، یا کمپن) مولڈنگ کے عمل کی گریفائٹ پروڈکٹ ہے۔ اس طرح کی گریفائٹ مصنوعات اب کاربن گریفائٹ مواد کے گروپ کے ایک چھوٹے سے حصے پر قابض ہیں جو سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ دوسری قسم isotropic اعلی طہارت گریفائٹ مصنوعات isostatic دبانے سے ہے۔ یہ موجودہ سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں میں سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے۔ یہ دنیا کی پوری سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں میں استعمال ہونے والی گریفائٹ مصنوعات کا 80 فیصد سے زیادہ کا حصہ ہے۔ تیسری قسم کاربن کاربن فائبر مرکبات ہیں۔ یہ مواد اور مصنوعات کی ایک نئی قسم ہے جو سیمی کنڈکٹر اور فوٹوولٹک انڈسٹری ایپلی کیشنز میں گریفائٹ مواد کی جگہ لے سکتی ہے۔

کاربن کاربن فائبر مرکب مواد کے استعمال کو سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں میں ہیٹر اور تھرمل موصلیت کے مواد کے طور پر استعمال کے تیسرے مرحلے کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے، اور یہ تکنیکی ترقی کا ایک اعلی مرحلہ بھی ہے۔ تاہم، اس کا یہ مطلب نہیں ہے کہ اس وقت استعمال ہونے والی آئسوٹروپک ہائی پیوریٹی گریفائٹ مصنوعات کو مستقبل میں ختم کر دیا جائے گا اور ان کی جگہ کاربن کاربن فائبر مرکب مواد لے لی جائے گی۔ متعلقہ صنعت کے ماہرین کا خیال ہے کہ مستقبل میں سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں میں استعمال ہونے والے دو قسم کے مواد اور مصنوعات کی جگہ کوئی نہیں لے سکتا۔ یہ پیش گوئی کی گئی ہے کہ ایک سے بیس سالوں میں، یہ "ملک کے آدھے حصے پر یکساں طور پر قابض" کی مارکیٹ پیٹرن میں ترقی کرے گا۔

کاربن کاربن کمپوزٹ کاربن فائبر سے تقویت یافتہ کاربن میٹرکس کمپوزٹ ہیں۔ اس میں نمایاں خصوصیات ہیں جیسے ہلکے وزن، اچھا خاتمہ مزاحمت، اچھا تھرمل جھٹکا مزاحمت، زیادہ نقصان برداشت، اعلی درجہ حرارت کی طاقت، اور مضبوط ڈیزائن کی اہلیت۔ اس لیے اس میں ایرو اسپیس، ایوی ایشن، ایٹم انرجی اور بہت سے دوسرے شعبوں میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے۔ درخواست مزید برآں، جامع مواد کو خصوصیات اور شکلوں کے ساتھ تیار کیا جا سکتا ہے جو قسم، ساخت، ریشوں کی تعداد، میٹرکس کے پیشرو، اور عمل کی شرائط کو منتخب کرکے مخصوص استعمال کی ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔ کاربن کاربن مرکب مواد کی طاقت گریفائٹ سے بہت زیادہ ہے، اور اس کی جہتی استحکام، اثر مزاحمت اور تھرمل جھٹکا مزاحمت اچھی ہے، اور اس کی جامع مکینیکل خصوصیات گریفائٹ سے بہتر ہیں۔ مواد کو صاف کیا جا سکتا ہے تاکہ دھات کی ناپاکی کے مواد کو 5ppm سے نیچے کنٹرول کیا جا سکے۔

روایتی گریفائٹ مصنوعات کے مقابلے میں سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں کے لیے کاربن کاربن کمپوزٹ تھرمل فیلڈ پروڈکٹس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اس کے درج ذیل شاندار فوائد ہیں:

(1) یہ مصنوعات کی سروس کی زندگی کو بہت بڑھا سکتا ہے اور متبادل حصوں کی تعداد کو کم کر سکتا ہے، اس طرح سامان کے استعمال کی شرح کو بہتر بنانے اور دیکھ بھال کی لاگت کو کم کر سکتا ہے؛

(2) روایتی گریفائٹ مصنوعات کے مقابلے میں، اسے پتلا بنایا جا سکتا ہے، تاکہ موجودہ آلات کو طویل جہت اور بڑے قطر کے ساتھ مصنوعات تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکے، جس سے نئے آلات میں بہت زیادہ سرمایہ کاری کی بچت ہو سکتی ہے اور اس کے درجہ حرارت کے میدان کو مزید یکساں بنایا جا سکتا ہے۔

(3) اس کی اچھی تھرمل جھٹکا مزاحمت کی وجہ سے، بار بار اعلی درجہ حرارت کے تھرمل جھٹکوں کے حالات میں دراڑیں آسانی سے پیدا نہیں ہوتی ہیں، اس طرح درجہ حرارت کے میدان میں ہونے والی تبدیلیوں سے گریز کیا جاتا ہے۔

(4) بڑے قطر کی مصنوعات کو ڈرائنگ کرتے وقت، روایتی گریفائٹ تھرمل فیلڈ کی مصنوعات کو بنانا مشکل ہوتا ہے، اور کاربن کاربن مرکب مواد کی عمدہ کارکردگی کی وجہ سے، بیرون ملک بڑے قطر کی مصنوعات کو ڈرائنگ کرتے وقت کاربن کاربن زیادہ استعمال ہوتا ہے۔ جامع تھرمل فیلڈ مصنوعات؛

(5) کاربن کاربن مرکب مواد Czochralski سنگل کرسٹل فرنس میں تھرمل موصلیت (ہیٹ شیلڈ) کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ اس کے اچھے تھرمل موصلیت کے اثر کی وجہ سے، یہ گریفائٹ مواد کے استعمال کے مقابلے میں توانائی کی کھپت کی ایک خاص مقدار کو بچا سکتا ہے۔ کچھ تحقیقی نتائج بتاتے ہیں کہ یہ 20 فیصد بجلی بچا سکتا ہے۔