碳化硅陶瓷崛起：半导体与光伏制造的新核心支撑力

在高温、高精密、高洁净的极端工况中，决定工艺成败的不只是设备主控系统，更往往是那些默默承压、稳定支撑的材料与部件。碳化硅陶瓷，正是在这场制造升级中被重新认知的“强基之材”。

近年来，随着半导体与光伏制造进入新一轮高景气周期，碳化硅陶瓷凭借其出色的热学、力学与化学稳定性，成为多个高端制造场景中的核心材料，展现出巨大的应用潜力与替代空间。

一、什么是碳化硅结构陶瓷？

碳化硅（SiC）是一种性能卓越的高温陶瓷材料，具有：

1.超高硬度与高弹性模量

2.卓越的热导率（远高于氧化铝、氧化锆等常规陶瓷）

3.极低的热膨胀系数

4.抗热震、耐腐蚀、抗氧化能力突出

这些特性使得碳化硅制成的结构陶瓷产品，能在超过1500℃的温度环境中长时间运行不变形、不开裂、不污染晶圆或硅片，成为现代设备中高度依赖的关键部件材料。

它广泛用于各种对极端性能有刚性需求的行业，包括半导体、光伏、锂电、航空航天、军工装备等，被视为“下一代结构材料核心代表”。

二、在半导体与光伏产业中，碳化硅陶瓷正在取代谁？

▶ 半导体设备中的刚需材料

随着制程技术演进至7nm及以下节点，传统石英、石墨、金属部件的性能瓶颈愈发突出，而碳化硅陶瓷正在逐步替代它们，广泛应用于：

1.外延生长设备

2.快速热处理炉（RTP）

3.CVD/PECVD刻蚀设备腔体

4.离子注入装置

5.晶圆承载平台（晶舟、托盘、夹具）

尤其是在刻蚀反应腔、晶圆搬运系统等高温腐蚀环境中，碳化硅结构件能稳定支撑反应均匀性与产能一致性，是保障芯片良率的“隐形保障”。

▶ 光伏电池片制造中的理想载具

碳化硅陶瓷在光伏产业的应用正在加速推进，主要替代传统石英制的舟托、舟盒、管件等载具：

1.寿命更长（石英使用3-6个月，碳化硅可达1年以上）

2.热稳定性更好，高温下不易断裂或隐裂

3.无颗粒掉落、不释放杂质，适配高端电池片清洁度要求

4.可支持连续烧结，提升设备利用率与能效

随着TOPCon、HJT等先进电池片工艺量产化推进，碳化硅陶瓷正逐步成为主流替代材料。

三、市场趋势：高景气产业带动陶瓷“强需求”

光伏领域：据测算，光伏电池片生产用舟托、舟盒类结构陶瓷市场2027年有望达到60亿元，其中碳化硅类产品将占比80%以上。产线升级叠加石英材料瓶颈，推动替代加速。

锂电领域：在正极材料烧结、负极材料热处理等环节中，碳化硅辊道窑窑具已成为主要选型材料。未来随着新能源汽车渗透率持续提升，陶瓷载具系统需求将稳步增长。

半导体领域：随着国内设备国产化进程加快，对关键零部件的洁净性、稳定性要求不断提升，碳化硅结构件的使用比例正不断上升，预计至2025年，该材料在半导体/光伏行业中的结构陶瓷应用占比将超过60%。

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