Le secret de « l'or noir » de l'industrie des semi-conducteurs photovoltaïques : le désir et la dépendance au graphite isostatique

Le graphite isostatique est un matériau essentiel pour les cellules photovoltaïques et les semi-conducteurs. L'essor rapide des entreprises chinoises spécialisées dans le graphite isostatique a mis fin au monopole des entreprises étrangères en Chine. Grâce à une recherche et un développement indépendants et continus, ainsi qu'à des avancées technologiques majeures, les performances de certains de nos produits phares égalent, voire surpassent, celles de nos concurrents internationaux. Cependant, la baisse des prix des matières premières et la réduction des coûts par les clients finaux ont entraîné une diminution continue des prix. Actuellement, la marge bénéficiaire des produits d'entrée de gamme chinois est inférieure à 20 %. La libération progressive des capacités de production engendre de nouvelles pressions et de nouveaux défis pour les entreprises du secteur du graphite isostatique.

1. Qu'est-ce que le graphite isostatique ?

Le graphite isostatique désigne les matériaux graphitiques produits par pressage isostatique. Grâce à la pression uniforme et constante exercée par un liquide lors du moulage, le graphite ainsi obtenu présente d'excellentes propriétés. Depuis son apparition dans les années 1960, le graphite isostatique s'est imposé comme un matériau graphitique de référence grâce à ses propriétés uniques et à son large éventail d'applications.

2. Procédé de production de graphite isostatique

Le processus de fabrication du graphite pressé isostatiquement est illustré sur la figure. Ce graphite nécessite des matières premières structurellement isotropes, préalablement broyées en poudres fines. La technologie de moulage par pressage isostatique est ensuite mise en œuvre. Le cycle de grillage est très long et, pour atteindre la densité cible, plusieurs cycles d'imprégnation et de grillage sont nécessaires. Par conséquent, la durée de graphitisation est également bien plus longue que pour le graphite ordinaire.

3. Application du graphite isostatique

Le graphite isostatique a un large éventail d'applications, principalement dans les domaines des semi-conducteurs et du photovoltaïque.

Dans le domaine du photovoltaïque, le graphite pressé isostatiquement est principalement utilisé dans les composants en graphite des fours de croissance de silicium monocristallin et des fours de lingots de silicium polycristallin. Plus précisément, il est utilisé pour la fabrication de pinces pour la production de silicium polycristallin, de distributeurs de gaz pour les fours d'hydrogénation, d'éléments chauffants, de cylindres isolants et de réchauffeurs de lingots polycristallins, de blocs directionnels, ainsi que de tubes de guidage pour la croissance de monocristaux et d'autres pièces de plus petites dimensions.

Dans le domaine des semi-conducteurs, les éléments chauffants et les cylindres isolants utilisés pour la croissance de monocristaux de saphir peuvent être en graphite isostatique ou en graphite moulé. De plus, d'autres composants tels que les creusets, les éléments chauffants, les électrodes, les plaques de protection thermique et les germes cristallins, ainsi qu'une trentaine de types de supports, de bases pour creusets rotatifs, de plaques circulaires diverses et de plaques réfléchissantes thermiques, sont fabriqués en graphite pressé isostatiquement.