1. Eritilgan kvartsning tuzilishi va strukturaviy xususiyatlari
1.1 Amorf tarmoq va issiqlik barqarorligi
(Kvarts tigellari)
Kvarts tigellari birlashtirilgan kremniydan tayyorlangan yuqori haroratli idishlardir, silikon dioksidning sun'iy shakli (SiO ₂) yuqori harorat darajasida tabiiy kvarts kristallarining erishi natijasida olingan 1700 ° C.
Kristalli kvartsdan farqli o'laroq, integratsiyalangan kremniy dioksidi burchakni taqsimlovchi SiO ₄ tetraedralarning amorf uch o'lchovli tarmog'iga ega., Tez haroratni sozlashda ajoyib termal zarba qarshiligi va o'lchov xavfsizligini ta'minlaydi.
Ushbu tartibsiz atom ramkasi kristallografik tekisliklar bo'ylab ko'krakdan himoya qiladi, integratsiyalangan kremniyni polikristalli chinnilarga nisbatan termal velosipedda yorilishdan kamroq himoya qiladi..
Mahsulot issiqlik rivojlanishining past koeffitsientini ko'rsatadi (~ 0.5 × 10 ⁻⁶/ K), muhandislik materiallari orasida eng past ko'rsatkichlardan biri, qattiq termal yonbag'irlarga yorilishsiz bardosh berishga imkon beradi– yarimo'tkazgich va quyosh batareyasi ishlab chiqarishda muhim bino.
Integratsiyalashgan kremniy dioksidi qo'shimcha ravishda ko'pchilik kislotalarga nisbatan ajoyib kimyoviy inertlikni saqlaydi, suyultirilgan po'latlar, va shlaklar, u gidroflorik kislota va issiq fosforik kislota bilan asta-sekin o'yilgan bo'lishi mumkin.
Uning yuqori yumshatish nuqtasi (~ 1600– 1730 ° C, tozaligi va OH materialiga bog'liq) kristall ishlab chiqish va po'latni qayta ishlash jarayonlari uchun zarur bo'lgan yuqori haroratlarda uzluksiz ishlash imkonini beradi.
1.2 Tozalikni baholash va mikroelementlarni nazorat qilish
Kvars tigellarining samaradorligi yuqori darajada kimyoviy tozalikka asoslangan, ayniqsa, temir kabi metall ifloslantiruvchi moddalarga e'tibor qaratiladi, natriy, kaliy, engil alyuminiy, va titan.
Shuningdek, miqdorlarni kuzatib boring (million darajasidagi komponentlar) bu aralashmalarning kristal rivojlanishi jarayonida erigan kremniyga o'tishi mumkin, hosil bo'lgan yarimo'tkazgich materialining elektr inshootlarini yomonlash.
Elektron qurilmalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladigan yuqori tozalik fazilatlari odatda yuqoridan iborat 99.95% SiO ₂, dan ancha kamroq cheklangan ishqoriy po'lat oksidlari bilan 10 ppm va quyida o'tish metallari 1 ppm.
Ifloslantiruvchi moddalar kvarts xom ashyosi yoki ishlov berish vositalaridan kelib chiqadi va mineral manbalarni diqqat bilan tanlash va kislota bilan yuvish va flotatsiyadan himoya qilish kabi tozalash usullari orqali kamayadi..
Bunga qo'chimcha, gidroksil (OH) Eritilgan silika tarkibidagi veb-kontent uning termomexanik harakatlariga ta'sir qiladi; yuqori OH turlari yaxshiroq UV o'tkazuvchanligini ta'minlaydi, ammo past termal barqarorlikni ta'minlaydi, past OH versiyalari esa pufakchalar ishlab chiqilishi minimallashgani uchun yuqori haroratli ilovalar uchun afzallik beriladi.
( Kvarts tigellari)
2. Ishlab chiqarish jarayoni va mikrostruktura dizayni
2.1 Elektrofuziya va shakllantirish strategiyalari
Kvarts tigellari asosan elektrofüzyon orqali hosil bo'ladi, yuqori tozalikdagi kvarts kukuni elektr yoy isitgichi ichida aylanadigan grafit qolipiga va chiriyotganga oziqlanadigan jarayon.
Uglerod elektrodlari orasida hosil bo'lgan elektr yoyi kvarts bitlarini eritadi, qatlam-qatlam qotib, choksiz hosil qiladi, zich tigel shakli.
Ushbu texnika nozik taneli hosil qiladi, minimal pufakchalar va chiziqlar bilan bir hil mikroyapı, izchil issiq aylanish va mexanik barqarorlik uchun zarur.
Plazma sintezi va yong'in termoyadroviy kabi turli xil yondashuvlar ultra past ifloslanish yoki devor zichligi profillarini talab qiladigan maxsus ilovalar uchun qo'llaniladi..
Kastingdan keyin, tigellar boshqariladigan sovutishdan o'tadi (tavlanish) ichki stresslarni bartaraf etish va eritma paytida o'z-o'zidan sindirishni to'xtatish.
Yuzaki pardozlash, silliqlash va porlashdan iborat, o'lchov aniqligini ta'minlaydi va foydalanish davomida kiruvchi kristallanish uchun yadrolanish joylarini pasaytiradi.
2.2 Kristalli qatlam muhandisligi va shaffoflikni boshqarish
Zamonaviy kvarts tigellarning belgilovchi xususiyati, ayniqsa, ko'p kristalli kremniyni yo'nalishli qotishda ishlatiladiganlar, ishlab chiqarilgan ichki qatlam ramkasidir.
Butun ishlab chiqarish davomida, ichki sirt maydoni ko'pincha nozik rivojlanishini reklama qilish bilan shug'ullanadi, kristobalitning boshqariladigan qatlami– SiO TWO ning yuqori haroratli polimorfi– uyni dastlabki isitish vaqtida.
Ushbu kristobalit qatlami diffuziya to'sig'i vazifasini bajaradi, eritilgan kremniy va asosiy integratsiyalangan kremniy o'rtasidagi to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sirni kamaytirish, Shunday qilib, kislorod va metall ifloslanishini kamaytiradi.
Bundan tashqari, bu kristall fazaning ko'rinishi shaffoflikni oshiradi, infraqizil nurlanishning yutilishini kuchaytirish va erishda yanada barqaror harorat aylanishini reklama qilish.
Tigel ishlab chiqaruvchilari bosqichga o'tish paytida tovush o'zgarishi tufayli parchalanish yoki bo'linishning oldini olish uchun ushbu qatlamning qalinligi va ulanishini sinchkovlik bilan barqarorlashtiradilar..
3. Yuqori haroratli ilovalarda amaliy samaradorlik
3.1 Silikon kristallni ishlab chiqish jarayonlaridagi vazifa
Kvarts tigellari monokristalli va ko'p kristalli kremniy ishlab chiqarishda muhim ahamiyatga ega, Czochralskidagi suyultirilgan kremniy uchun asosiy konteyner sifatida ishlaydi (CZ) va yo'nalishli qotish tizimlari (DS).
CZ jarayonida, Urug' kristali to'g'ridan-to'g'ri kvarts tigelda saqlanadigan suyultirilgan kremniyga botiriladi va burish paytida asta-sekin yuqoriga tortiladi., monokristalli ingotlarning rivojlanishiga imkon beradi.
Tigel o'sib borayotgan kristalga to'g'ridan-to'g'ri gapirmasa ham, suyultirilgan kremniy va SiO ₂ devor sirtlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir kislorodning eritmada erishiga olib keladi., Bu xizmat ko'rsatuvchi provayderning ishlash muddati va tugagan gofretlarning mexanik kuchiga ta'sir qilishi mumkin.
Fotovoltaik darajadagi kremniy uchun DS protseduralarida, massiv kvarts tigellari yuzlab kilogramm suyultirilgan kremniyni blok shaklidagi ingotlarga boshqariladigan sovutish imkonini beradi..
Bu yerga, kremniy nitridi kabi qoplamalar (Besh to'rt) bog'lanishning oldini olish va sovutgandan keyin qotib qolgan kremniy blokni oddiy ishga tushirishga yordam berish uchun ichki yuzaga qo'llaniladi..
3.2 Yo'q qilish qurilmalari va xizmat muddatini cheklash
Ularning qattiqligiga qaramay, kvarts tigellari bir nechta tegishli qurilmalar tufayli takrorlanadigan yuqori haroratli tsikllar davomida yomonlashadi.
Qalin oqim yoki burilish uzoq muddatli to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilishda yuzaga keladi 1400 ° C, devorning ingichkalashiga va geometrik halollikni yo'qotishiga olib keladi.
Eritilgan kremniyning to'g'ridan-to'g'ri kristobalitga qayta kristallanishi hajmning rivojlanishi natijasida ichki stress va tashvishlarni keltirib chiqaradi., erishni ifloslantiradigan yoriqlar yoki spallatsiyaga olib kelishi mumkin.
Kimyoviy eroziya suyultirilgan kremniy va SiO TWO o'rtasidagi pasayish reaktsiyalaridan kelib chiqadi: SiO IKKI + Si → 2SiO(g), uchuvchi kremniy monooksid hosil qiladi, bu esa tigel devorining yuzasini tark etadi va shikastlaydi.
Pufak rivojlanishi, tutilgan gazlar yoki OH guruhlari tomonidan boshqariladi, qo'shimcha ravishda strukturaning chidamliligi va issiqlik o'tkazuvchanligini xavf ostiga qo'yadi.
Ushbu buzilish yo'llari qayta foydalanish davrlarining xilma-xilligini cheklaydi va tigelning ishlash muddati va mahsulot rentabelligini optimallashtirish uchun aniq jarayon nazoratini talab qiladi..
4. Rivojlanayotgan ishlanmalar va texnik moslashuvlar
4.1 Qoplamalar va aralashmalarni o'zgartirish
Ishlash va uzoq umr ko'rishni yaxshilash uchun, rivojlangan kvarts tigellari funktsional qoplamalar va kompozit tuzilmalarni birlashtiradi.
Silikon asosidagi yopishqoq qatlamlar va dorilangan kremniy qoplamalari ajralib chiqish xususiyatlarini oshiradi va erish davomida kislorodning chiqishini kamaytiradi..
Ba'zi ishlab chiqaruvchilar zirkonni birlashtiradi (ZrO ₂) mexanik kuch va devitrififikatsiyaga chidamliligini oshirish uchun zarralarni tigel devorining yuzasiga kiriting.
Yangi avlod quyosh isitish tizimi sxemalarida radiatsion issiqlik o'tkazuvchanligini oshirish uchun ishlab chiqilgan to'liq shaffof yoki gradient tuzilmali tigellar bo'yicha tadqiqotlar doimiy ravishda davom etmoqda..
4.2 Barqarorlik va qayta ishlash muammolari
Yarimo'tkazgich va fotovoltaik sanoatning ortib borayotgan ehtiyoji bilan, kvarts tigellardan doimiy foydalanish tashvish tug'dirdi.
Silikon konlari bilan ifloslangan ishlatilgan tigellarni o'zaro ifloslanish xavfi tufayli qayta ishlash qiyin, katta chiqindilarning paydo bo'lishiga olib keladi.
Tashabbuslar qayta ishlanadigan tigel qoplamalarini ishlab chiqishga qaratilgan, tozalash jarayonlarini kuchaytirdi, va qo'shimcha ilovalar uchun yuqori tozalikdagi silika dioksidini qayta tiklash uchun yopiq tsiklli qayta ishlash tizimlari.
Qurilmaning samaradorligi har doim yuqori material tozaligini talab qilganligi sababli, kvarts tigellarining vazifasi, albatta, mahsulot ilm-fan va texnologik dizayn rivojlanishi bilan oldinga siljish uchun qoladi.
Xulosa ichida, kvarts tigellari resurslar va yuqori samarali elektron mahsulotlar o'rtasidagi muhim foydalanuvchi interfeysini ifodalaydi.
Ularning poklikning o'ziga xos kombinatsiyasi, termal quvvat, va tizimli uslub zamonaviy kompyuter va qayta tiklanadigan energiya tizimlarini quvvatlaydigan kremniyga asoslangan zamonaviy texnologiyalarni ishlab chiqarish imkonini beradi..
5. Provayder
Advanced Ceramics oktyabr oyida tashkil etilgan 17, 2012, tadqiqot va ishlanmalarga sodiq bo'lgan yuqori texnologiyali korxona, ishlab chiqarish, qayta ishlash, Alumina Ceramic Balls kabi keramik nisbiy materiallarni sotish va texnik xizmat ko'rsatish. Mahsulotlarimiz bor karbidli keramika mahsulotlarini o'z ichiga oladi, lekin ular bilan cheklanmaydi, Bor nitridi keramika mahsulotlari, Silikon karbid seramika mahsulotlari, Silikon nitridli keramika mahsulotlari, Zirkonyum dioksid seramika mahsulotlari, va hokazo. Agar qiziqsangiz, iltimos biz bilan bog'laning.([email protected])
Teglar: kvarts tigellari,eritilgan kvarts tigel,kremniy uchun kvarts tigel
Barcha maqolalar va rasmlar Internetdan olingan. Agar mualliflik huquqi bilan bog'liq muammolar mavjud bo'lsa, o'chirish uchun o'z vaqtida biz bilan bog'laning.
Bizdan so'rang