石墨熱場中石墨器件損壞的原因是什么?
石墨熱場簡略的說就是用來拉單晶硅的整套石墨加熱系統(tǒng)。最常見的是18寸的石墨熱場。
石墨熱場的組成部分如加熱器、三瓣堝、石墨托、熱屏等均由石墨加工而成。在生產(chǎn)過程中,經(jīng)常能碰到加熱器材損壞的現(xiàn)象,石墨器材的損壞,主要有人為和劣化兩個方面的原因。人為方面只要加強管理,強化職工防范意識,就可以將丟失降到最低點。這里主要討論劣化。
首要咱們來了解石墨的有關(guān)特性,
1.耐高溫性,石墨的熔點極高,在真空為3850度,在低壓下提高,提高溫度為2200度,與一般資料不同,當溫度升高時石墨不但不軟化,強度反而增高,在2500度時,石墨的抗拉強度反而增加一倍。
2.特別的抗熱震性,石墨的熱膨脹性具有各向異性,因此微觀膨脹系數(shù)不大,在溫度突變的情況下,石墨的體積變化也不大,再加上其杰出的導熱性能,因此石墨的抗熱震性杰出。
諸上兩點所述,石墨件應該可以長時刻的在高溫下穩(wěn)定作業(yè)。
跟著社會經(jīng)濟的發(fā)展,許多單晶硅生產(chǎn)廠家在石墨熱場的使用都是比較嫻熟的,原因是有兩點:榜首、石墨氈保溫效果好,厚度到達100毫米,有效的保證了徑向梯度溫度或許小的條件,第二、熱長達的原因可所以石墨坩堝的厚度到達250毫米,扎樣可所以上中下保溫桶的口徑也會足夠大,有充分的縱向的散熱功能。眾所周知石墨坩堝使用方法上的存在的問題就會導致石墨坩堝使用時刻削減,從而也給生產(chǎn)商自己增加了本錢。
在通常情況下,瓣堝與其他石墨器材如保溫罩、加熱器比較,都是相同的資料、同一個廠家、相同的作業(yè)環(huán)境,三瓣堝簡單斷裂。三瓣堝的斷裂主要原因來自于石英坩堝。
1.因為熔硅的密度要大于固體硅,這樣在冷卻過程中,鍋底料會撐破石英坩堝,而石英坩堝是貼合于三瓣堝的,當石英坩堝決裂而產(chǎn)生的應力大于三瓣堝承受的應力時,三瓣堝就會斷裂,這就是為什堝底料剩下過多會撐破三瓣堝的原因。
2.加熱時刻過長、石英坩堝質(zhì)量不過關(guān)、原料酸堿度未到達要求,會導致漏硅和滲硅,熔硅滲入三瓣堝之間的縫隙之間冷卻后一是撐壞三瓣堝,二是使三瓣堝彼此粘接,在清爐時,使其別離有或許形成斷裂。
3.在加熱過程中唯有三瓣堝的熱源來自兩個方面,一是加熱器的輻射,二是來自于石英坩堝的傳導,這就導致三瓣堝受熱不勻,加熱時沿某些方向膨脹,沿另一些方向收縮,從而導致三瓣堝斷裂。
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