1. Ərimiş Kvarsın Makiyajı və Struktur Xüsusiyyətləri
1.1 Amorf şəbəkə və istilik sabitliyi
(Kvars potaları)
Kvars potaları inteqrasiya olunmuş silisiumdan hazırlanmış yüksək temperaturlu qablardır, silisium dioksidin süni forması (SiO ₂) aşan temperatur səviyyələrində təbii kvars kristallarının əriməsindən əldə edilir 1700 ° C.
Kristal kvarsdan fərqli olaraq, inteqrasiya olunmuş silisium künc paylaşan SiO ₄ tetrahedranın amorf üçölçülü şəbəkəsinə malikdir., sürətli temperatur tənzimləmələri altında müstəsna termal şok müqavimətini və ölçülü təhlükəsizliyi təmin edir.
Bu nizamsız atom çərçivəsi kristalloqrafik müstəvilər boyunca sinədən qoruyur, inteqrasiya edilmiş silisiumu polikristal çinilərlə müqayisədə termal velosiped boyu qırılmaya daha az həssas edir.
Məhsul aşağı istilik inkişaf əmsalı göstərir (~ 0.5 × 10 ⁻⁶/ K), mühəndislik materialları arasında ən aşağılardan biridir, qırılmadan şiddətli termal yamaclara dözməyə imkan verir– yarımkeçirici və günəş batareyası istehsalında mühüm binadır.
İnteqrasiya edilmiş silisium əlavə olaraq əksər turşulara qarşı müstəsna kimyəvi təsirsizliyi saxlayır, mayeləşdirilmiş poladlar, və şlaklar, baxmayaraq ki, hidroflorik turşu və isti fosfor turşusu ilə yavaş-yavaş həkk oluna bilər.
Onun yüksək yumşalma nöqtəsi (~ 1600– 1730 ° C, təmizlikdən və OH materialından asılı olaraq) kristal inkişafı və polad emalı prosesləri üçün lazım olan yüksək temperaturda davamlı işləməyə imkan verir.
1.2 Təmizliyin Qiymətləndirilməsi və Mikroelementlərə Nəzarət
Kvars krujkalarının səmərəliliyi yüksək kimyəvi təmizliyə əsaslanır, xüsusilə dəmir kimi metal çirkləndiricilərə diqqət yetirir, natrium, kalium, yüngül alüminium, və titan.
Məbləğləri də izləyin (milyon səviyyəyə düşən komponentlər) bu çirklərin kristal inkişafı zamanı ərimiş silikona keçə bilər, meydana gələn yarımkeçirici materialın elektrik binalarının pisləşməsi.
Elektron cihazların istehsalında istifadə edilən yüksək təmizlik keyfiyyətlər adətən üzərindən ibarətdir 99.95% SiO ₂, daha az məhdudlaşdırılmış qələvi polad oksidləri ilə 10 ppm və keçid metalları aşağıdadır 1 ppm.
Çirkləndiricilər xam kvars xammalından və ya daşıma alətlərindən qaynaqlanır və mineral mənbələrin düşünülmüş seçimi və turşu ilə yuyulma və flotasiyadan qorunma kimi təmizləmə üsulları vasitəsilə azaldılır..
Bundan əlavə, hidroksil (OH) əridilmiş silisiumdakı veb məzmunu onun termomexaniki fəaliyyətinə təsir göstərir; yüksək OH növləri daha yaxşı UV ötürülməsini təmin edir, lakin daha aşağı istilik sabitliyini təmin edir, aşağı OH versiyaları isə minimuma endirilmiş qabarcıq inkişafı səbəbindən yüksək temperatur tətbiqləri üçün üstünlük verilir.
( Kvars potaları)
2. İstehsal prosesi və mikrostruktur dizaynı
2.1 Elektrofüzyon və formalaşdırma strategiyaları
Kvars tigeləri əsasən elektrofüzyon yolu ilə əmələ gəlir, yüksək saflıqda kvars tozunun elektrik qövs qızdırıcısı içərisində dönən qrafit qəlibinə və küfünə qidalandığı bir proses.
Karbon elektrodları arasında yaranan elektrik qövsü kvars bitlərini əridir, qüsursuz yaratmaq üçün qat qat qatılaşır, sıx pota forması.
Bu texnika incə dənəli yaradır, minimal baloncuklar və zolaqlarla homojen mikrostruktur, ardıcıl isti dövriyyə və mexaniki sabitlik üçün vacibdir.
Ultra aşağı çirklənmə və ya detallı divar sıxlığı profillərinə ehtiyacı olan xüsusi tətbiqlər üçün plazma sintezi və yanğınla birləşmə kimi müxtəlif yanaşmalar istifadə olunur..
Dökümdən sonra, tigelər idarə olunan soyutmadan keçir (tavlama) daxili gərginlikləri aradan qaldırmaq və həll zamanı spontan qırılmaları dayandırmaq.
Səthi bitirmə, üyüdülməsi və işıqlandırılmasından ibarətdir, ölçü dəqiqliyini təmin edir və istifadə zamanı arzuolunmaz kristallaşma üçün nüvələşmə sahələrini azaldır.
2.2 Kristal qat mühəndisliyi və qeyri-şəffaflığa nəzarət
Müasir kvars potalarının müəyyənedici xüsusiyyəti, xüsusilə multikristal silisiumun istiqamətli bərkiməsində istifadə olunanlar, hazırlanmış daxili təbəqə çərçivəsidir.
İstehsal boyu, daxili səth sahəsi tez-tez bir nazik inkişafı reklam ilə məşğul olur, nəzarət olunan kristobalit təbəqəsi– SiO TWO-nun yüksək temperaturlu polimorfudur– evin ilkin istiləşməsi zamanı.
Bu kristobalit təbəqəsi diffuziya maneəsi kimi çıxış edir, ərinmiş silisium və əsas inteqrasiya olunmuş silisium arasında birbaşa qarşılıqlı əlaqənin azaldılması, beləliklə oksigen və metal çirklənməsini azaldır.
Üstəlik, bu kristal fazanın görünməsi qeyri-şəffaflığı artırır, infraqırmızı radiasiyanın udulmasını artırmaq və ərimə zamanı daha da sabit temperatur sirkulyasiyasını reklam etmək.
Crucible tərtibatçıları, mərhələ keçidləri zamanı həcm dəyişiklikləri səbəbindən parçalanma və ya parçalanmanın qarşısını almaq üçün bu təbəqənin qalınlığını və əlaqəsini diqqətlə sabitləşdirir..
3. Yüksək Temperatur Tətbiqlərində Praktiki Səmərəlilik
3.1 Silikon Kristal İnkişaf Proseslərində vəzifə
Kvars tigeləri monokristal və çoxkristal silisium istehsalında vacibdir, Czochralski-də mayeləşdirilmiş silisium üçün əsas konteyner kimi işləyir (CZ) və istiqamətli bərkimə sistemləri (DS).
CZ prosesində, Toxum kristalı birbaşa kvars potasında saxlanılan mayeləşdirilmiş silisiumun içərisinə batırılır və dönərkən yavaş-yavaş yuxarı çəkilir., monokristal külçələrin inkişafına imkan verir.
Baxmayaraq ki, pota böyüyən kristalla birbaşa danışmır, mayeləşdirilmiş silisium və SiO ₂ divar səthləri arasındakı qarşılıqlı təsir oksigenin əriməyə daxil olmasına səbəb olur., Bu, xidmət təminatçısının ömrünü və bitmiş vaflilərdə mexaniki gücü təsir edə bilər.
Fotovoltaik dərəcəli silikon üçün DS prosedurlarında, kütləvi kvars tigeləri yüzlərlə kiloqram mayeləşdirilmiş silisiumun blok formalı külçələrə nəzarət altında soyudulmasını mümkün edir..
Budur, silisium nitridi kimi örtüklər (Beş N DÖRD) yapışmamaq üçün daxili səthə tətbiq olunur və soyuduqdan sonra bərkimiş silikon blokunun sadə işə salınmasına kömək edir..
3.2 Məhv cihazları və xidmət müddəti məhdudiyyətləri
Sərtliklərinə baxmayaraq, kvars tigeləri bir neçə əlaqəli qurğunun təsiri ilə təkrarlanan yüksək temperatur dövrləri boyunca deqradasiyaya uğrayır.
Qalın axın və ya əyilmə uzun müddətli birbaşa məruz qalma zamanı baş verir 1400 ° C, divarın incəlməsinə və həndəsi dürüstlüyün itməsinə səbəb olur.
Qaynadılmış silisiumun birbaşa kristobalitə yenidən kristallaşması həcm inkişafı nəticəsində daxili stress və narahatlıq yaradır., əriməni çirkləndirən sınıqlara və ya şişməyə səbəb ola bilər.
Kimyəvi eroziya mayeləşdirilmiş silisium və SiO TWO arasındakı azalma reaksiyalarından yaranır: SiO İKİ + Si → 2SiO(g), pota divarının səthini tərk edən və zədələyən uçucu silikon monoksit əmələ gətirir.
Bubble inkişafı, sıxılmış qazlar və ya OH qrupları tərəfindən idarə olunur, əlavə olaraq struktur dayanıqlığını və istilik keçiriciliyini təhlükə altına alır.
Bu pisləşmə yolları təkrar istifadə dövrlərinin müxtəlifliyini məhdudlaşdırır və potanın istifadə müddətini və məhsul məhsuldarlığını optimallaşdırmaq üçün dəqiq proses nəzarəti tələb edir..
4. Yaranan İnkişaflar və Texniki Uyğunlaşmalar
4.1 Kaplamalar və birləşmələrin dəyişdirilməsi
Performans və uzunömürlülüyü yaxşılaşdırmaq üçün, mütərəqqi kvars potaları funksional örtükləri və kompozit strukturları birləşdirir.
Silikon əsaslı anti-yapışma təbəqələri və dərmanlı silisium örtükləri sərbəst buraxılma xüsusiyyətlərini artırır və ərimə zamanı oksigen qazını azaldır.
Bəzi istehsalçılar sirkoniyanı birləşdirir (ZrO ₂) mexaniki gücü və devitrifikasiyaya qarşı müqaviməti artırmaq üçün hissəcikləri tige divarının səthinə daxil edin.
Tədqiqat tam şəffaf və ya qradiyent strukturlu tigelər üzərində davamlı olaraq yeni nəsil günəş istilik sistemlərinin sxemlərində parlaq istilik ötürülməsini artırmaq üçün hazırlanmışdır..
4.2 Davamlılıq və Təkrar Emal Problemləri
Yarımkeçirici və fotovoltaik sənayelərin artan tələbatı ilə, kvars potalarının davamlı istifadəsi narahatlıq doğurur.
Silikon çöküntüsü ilə çirklənmiş istifadə edilmiş tigelər çarpaz çirklənmə təhlükəsi səbəbindən təkrar emal etmək çətindir., əhəmiyyətli tullantıların yaranmasına gətirib çıxarır.
Təşəbbüslər təkrar emal edilə bilən pota astarlarının inkişafına diqqət yetirir, gücləndirilmiş təmizləmə prosedurları, və əlavə tətbiqlər üçün yüksək təmizlikli silisiumu bərpa etmək üçün qapalı dövrəli təkrar emal sistemləri.
Cihazın səmərəliliyi getdikcə daha yüksək material təmizliyini tələb etdiyi üçün, kvars potalarının vəzifəsi, şübhəsiz ki, məhsul elmində və proses dizaynında irəliləyişlə irəliləmək üçün qalacaqdır.
xülasədə, kvars potaları resurslar və yüksək performanslı elektron məhsullar arasında mühüm istifadəçi interfeysini təmsil edir.
Onların bir-birindən fərqli saflıq birləşməsi, istilik gücü, və struktur üslub müasir kompüter və bərpa olunan enerji sistemlərini gücləndirən silikon əsaslı müasir texnologiyaların istehsalına imkan verir..
5. Provayder
Advanced Ceramics oktyabr ayında təsis edilmişdir 17, 2012, tədqiqat və inkişafa sadiq yüksək texnologiyalı bir müəssisədir, istehsal, emal, alüminium keramika topları kimi keramika nisbi materialların satışı və texniki xidmətləri. Məhsullarımıza Bor Karbid Keramika Məhsulları daxildir, lakin bunlarla məhdudlaşmır, Bor Nitridi Keramika Məhsulları, Silikon karbid keramika məhsulları, Silikon Nitrid Keramika Məhsulları, Sirkonium dioksid keramika məhsulları, və s. Əgər maraqlanırsınızsa, zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın.([email protected])
Teqlər: kvars tigeləri,əridilmiş kvars pota,silisium üçün kvars pota
Bütün məqalələr və şəkillər internetdəndir. Müəllif hüququ ilə bağlı hər hansı problem varsa, silmək üçün vaxtında bizimlə əlaqə saxlayın.
Bizi sorğulayın