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為什么要有石墨坩堝?

作者:http://www.9438833.cn 發(fā)布時(shí)間:2022-11-23 11:18:15

該領(lǐng)域的組成部分,如加熱器,三瓣坩堝,石墨支架和熱屏蔽,是由石墨。在生產(chǎn)過程中,經(jīng)常會(huì)遇到加熱設(shè)備損壞的現(xiàn)象。那么石墨設(shè)備損壞的原因有哪些呢?應(yīng)該選擇什么方法來延長石墨設(shè)備的壽命?石墨設(shè)備的損壞主要是人為和變質(zhì)造成的。只要加強(qiáng)管理,強(qiáng)化員工的防范意識(shí),就可以把損失降到低點(diǎn)。這里主要討論的是退化。我們先來了解一下石墨的相關(guān)特性,

1.耐高溫。石墨熔點(diǎn)高,真空下3850度,低壓下2200度。與一般材料不同的是,當(dāng)溫度升高時(shí),石墨不僅沒有軟化,反而強(qiáng)度增加,2500度時(shí)抗拉強(qiáng)度翻倍。

2.特殊抗熱震性。石墨的熱膨脹是各向異性的,所以微膨脹系數(shù)不大。在溫度突變的情況下,石墨的體積變化不大。再加上其優(yōu)異的導(dǎo)熱功能,石墨的抗熱震性非常優(yōu)異。如上所述,石墨部件應(yīng)該能夠在高溫下長時(shí)間穩(wěn)定工作。

  一般情況下,花瓣坩堝與保溫罩、加熱器等其他石墨設(shè)備相比,材質(zhì)相同,生產(chǎn)廠家相同,工作環(huán)境相同。為什么使用壽命比保溫罩和取暖器短很多?三瓣坩堝開裂的主要原因來自應(yīng)時(shí)坩堝。1.由于熔融硅的密度高于固體硅,在冷卻過程中坩堝的底部材料會(huì)將應(yīng)時(shí)坩堝打碎,而應(yīng)時(shí)坩堝是貼在三瓣坩堝上的。當(dāng)應(yīng)時(shí)坩堝劈裂產(chǎn)生的應(yīng)力大于三瓣坩堝受到的應(yīng)力時(shí),三瓣坩堝就會(huì)開裂,這也是坩堝多余的底部材料會(huì)使三瓣坩堝破裂的原因。2.如果加熱時(shí)間過長,應(yīng)時(shí)坩堝質(zhì)量不夠,原料pH值不符合要求,都會(huì)導(dǎo)致漏硅、滲硅。熔融硅進(jìn)入三瓣坩堝之間的縫隙冷卻下來后,會(huì)損壞三瓣坩堝,二是使三瓣坩堝相互粘連,在清爐時(shí)可能分別導(dǎo)致開裂。3.在加熱過程中,只有三瓣坩堝的熱源來自兩個(gè)方面,一是加熱器的輻射,二是來自應(yīng)時(shí)坩堝的傳導(dǎo),導(dǎo)致三瓣坩堝受熱不均勻,受熱時(shí)在某些方向膨脹,在另一些方向收縮,進(jìn)而導(dǎo)致三瓣坩堝開裂。   

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,許多單晶硅制造商都精于石墨熱場的應(yīng)用,原因有二:

正面和石墨氈保溫效果好,厚度達(dá)到100mm,有效保證了徑向梯度溫度可能較小的情況。

二、熱量長的原因是石墨坩堝厚度達(dá)到250mm,可以扎樣品,所以上中下保溫筒的口徑會(huì)足夠大,有足夠的縱向散熱功能。眾所周知,石墨坩堝操作方法存在的問題會(huì)導(dǎo)致石墨坩堝操作時(shí)間的減少,進(jìn)而增加生產(chǎn)廠家自身的資本。有了制造石墨坩堝和熱場工件的歷史,再來說說石墨熱場生產(chǎn)中常見的問題,以及我們應(yīng)該如何處理。