太陽光発電半導体産業の「黒い金」の秘密：等方性グラファイトへの欲求と依存

等方性黒鉛は、太陽光発電や半導体において非常に重要な材料です。国内の等方性黒鉛企業の急速な台頭により、中国における外国企業の独占状態は打破されました。継続的な自主研究開発と技術革新により、当社の中核製品の一部は、国際的な競合他社と同等、あるいはそれ以上の性能指標を達成しています。しかしながら、原材料価格の下落とエンドユーザーによるコスト削減という二重の影響により、価格は下落し続けています。現在、国内の低価格製品の利益率は20%未満です。生産能力の継続的な解放に伴い、等方性黒鉛企業には新たな圧力と課題が徐々に生じています。

1. 等方性黒鉛とは何ですか？

等方圧黒鉛とは、等方圧プレス法によって製造された黒鉛材料を指します。等方圧プレス黒鉛は、成形工程において液体の圧力によって均一かつ安定的に加圧されるため、優れた特性を持つ黒鉛材料が得られます。1960年代の誕生以来、等方圧黒鉛はその独自の特性と幅広い用途により、新黒鉛材料の中でも主導的な地位を占めるようになりました。

2. 等方性黒鉛製造プロセス

静水圧成形黒鉛の製造工程フローを図に示す。静水圧成形黒鉛には、構造的に等方性の原料が必要である。原料はより細かい粉末に粉砕する必要がある。静水圧成形技術を適用する必要がある。焙焼サイクルは非常に長い。目標密度を達成するためには、複数の含浸および焙焼サイクルが必要となる。また、黒鉛化期間も通常の黒鉛よりもはるかに長い。

3. 静水圧グラファイトの応用

等方性黒鉛は、主に半導体および太陽光発電分野において、幅広い用途がある。

太陽光発電の分野では、静水圧成形グラファイトは主に、単結晶シリコン成長炉のグラファイト熱処理領域および多結晶シリコンインゴット炉のグラファイト熱処理領域におけるグラファイト部品に使用されます。具体的には、多結晶シリコン材料製造用クランプ、水素化炉用ガス分配器、発熱体、断熱シリンダー、多結晶インゴットヒーター、方向ブロック、単結晶成長用ガイドチューブ、その他小型部品などです。

半導体分野では、サファイア単結晶成長用のヒーターや絶縁シリンダーには、静水圧成形グラファイトまたは成形グラファイトのいずれも使用できます。さらに、るつぼ、ヒーター、電極、断熱遮蔽板、種結晶などの他の部品、約30種類のホルダー、回転るつぼの台座、各種円形プレート、熱反射板なども静水圧成形グラファイトで作られています。