石墨熱場(chǎng)中石墨器件損壞的原因是什么?
石墨熱場(chǎng)簡(jiǎn)略的說(shuō)就是用來(lái)拉單晶硅的整套石墨加熱系統(tǒng)。最常見(jiàn)的是18寸的石墨熱場(chǎng)。
石墨熱場(chǎng)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(guò)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(gè)方面的原因。人為方面只要加強(qiáng)管理,強(qiáng)化職工防范意識(shí),就可以將丟失降到最低點(diǎn)。這里主要討論劣化。
首要咱們來(lái)了解石墨的有關(guān)特性,
1.耐高溫性,石墨的熔點(diǎn)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(dāng)溫度升高時(shí)石墨不但不軟化,強(qiáng)度反而增高,在2500度時(shí),石墨的抗拉強(qiáng)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(dǎo)熱性能,因此石墨的抗熱震性杰出。
諸上兩點(diǎn)所述,石墨件應(yīng)該可以長(zhǎng)時(shí)刻的在高溫下穩(wěn)定作業(yè)。
跟著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,許多單晶硅生產(chǎn)廠家在石墨熱場(chǎng)的使用都是比較嫻熟的,原因是有兩點(diǎn):榜首、石墨氈保溫效果好,厚度到達(dá)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(zhǎng)達(dá)的原因可所以石墨坩堝的厚度到達(dá)250毫米,扎樣可所以上中下保溫桶的口徑也會(huì)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(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致石墨坩堝使用時(shí)刻削減,從而也給生產(chǎn)商自己增加了本錢(qián)。
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(gè)廠家、相同的作業(yè)環(huán)境,三瓣堝簡(jiǎn)單斷裂。三瓣堝的斷裂主要原因來(lái)自于石英坩堝。
1.因?yàn)槿酃璧拿芏纫笥诠腆w硅,這樣在冷卻過(guò)程中,鍋底料會(huì)撐破石英坩堝,而石英坩堝是貼合于三瓣堝的,當(dāng)石英坩堝決裂而產(chǎn)生的應(yīng)力大于三瓣堝承受的應(yīng)力時(shí),三瓣堝就會(huì)斷裂,這就是為什堝底料剩下過(guò)多會(huì)撐破三瓣堝的原因。
2.加熱時(shí)刻過(guò)長(zhǎng)、石英坩堝質(zhì)量不過(guò)關(guān)、原料酸堿度未到達(dá)要求,會(huì)導(dǎo)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(shí),使其別離有或許形成斷裂。
3.在加熱過(guò)程中唯有三瓣堝的熱源來(lái)自兩個(gè)方面,一是加熱器的輻射,二是來(lái)自于石英坩堝的傳導(dǎo),這就導(dǎo)致三瓣堝受熱不勻,加熱時(shí)沿某些方向膨脹,沿另一些方向收縮,從而導(dǎo)致三瓣堝斷裂。

