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浅谈石墨坩埚加工之石墨器件损坏的原因

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浅谈石墨坩埚加工之石墨器件损坏的原因

发布日期:2018-06-07 作者:嘉裕碳素 点击:

   热场的组成部分如加热器、三瓣埚、石墨托、热屏等均由石墨加工而成。在生产过程中,经常能碰到加热器件损坏的现象,那么石墨坩埚器件损坏的原因是什么,应该采取什么样的措施来延长石墨器件的寿命呢?石墨器件的损坏,主要有人为和劣化两个方面的原因。人为方面只要加强管理,强化员工防范意识,就可以将损失降到最低点。这里主要讨论劣化。

    在通常情况下,瓣堝与其他石墨器件如保温罩、加热器相比,都是同样的材料、同一个厂家、同样的工作环境,为什么使用寿命远远低于保温罩和加热器呢?

    首先我们来了解石墨的有关特性,1.耐高温性,石墨的熔点极高,在真空为3850度,在低压下升华,升华温度为2200度,与一般材料不同,当温度升高时石墨不但不软化,强度反而增高,在2500度时,石墨的抗拉强度反而增加一倍。2.特殊的抗热震性,石墨的热膨胀性具有各向异性,因而宏观膨胀系数不大,在温度骤变的情况下,石墨的体积变化也不大,再加上其良好的导热性能,因而石墨的抗热震性良好。诸上两点所述,石墨件应该能够长时间的在高温下稳定工作。

    三瓣堝的断裂主要原因来自于石英坩埚.1.由于熔硅的密度要大于固体硅,这样在冷却过程中,锅底料会撑破石英坩埚,而石英坩埚是贴合于三瓣堝的,当石英坩埚破裂而产生的应力大于三瓣堝承受的应力时,三瓣堝就会断裂,这就是为什埚底料剩余过多会撑破三瓣埚的原因。2.加热时间过长、石英坩堝质量不过关、原料酸碱度未达到要求,会导致漏硅和渗硅,熔硅渗入三瓣堝之间的缝隙之间冷却后一是撑坏三瓣堝,二是使三瓣堝相互粘接,在清炉时,使其分离有可能造成断裂。3.在加热过程中唯有三瓣埚的热源来自两个方面,一是加热器的辐射,二是来自于石英坩埚的传导,这就导致三瓣埚受热不匀,加热时沿某些方向膨胀,沿另一些方向收缩,从而导致三瓣埚断裂。


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