Hitzebeständiger kundenspezifischer Quarzglas-Tiegel mit flachem Boden

Kieselquarz-Glas-Tiegel:

Der transparente Quarz-Tiegel (TQC) ist ein hochreiner Behälter aus geschmolzenem Quarzglas (SiO₂  gehalt ≥ 99,99 %) mit ausgezeichneter Lichtdurchlässigkeit (≥ 93 % für sichtbares Licht). Er wird hauptsächlich in drei Qualitätsstufen (QSG1, QSG2, QSG3) eingeteilt, basierend auf dem Gehalt an Verunreinigungen und den Leistungsmerkmalen gemäß der Industrienorm.

• Quarz-Tiegel werden breit im Photovoltaik- und Halbleiterbereich eingesetzt.
• Er ermöglicht eine kontinuierliche, langzeitige Züchtung von Solar- und Halbleitermaterialien bei hohen Temperaturen.

Quarz-Tiegel weisen eine integrierte Leistungsfähigkeit auf, die andere Materialien nicht besitzen. Sie zeichnen sich durch hervorragende Beständigkeit gegen thermische Schocks, sehr hohe Verformungs- und Erweichungstemperaturen, sehr geringe Wärmeleitfähigkeit sowie geringe dielektrische Verluste aus und besitzen eine optische Durchlässigkeit über ein sehr breites UV-Spektrum.

Lichtbogen-Quarz-Tiegel werden weitgehend in der Halbleiterindustrie eingesetzt.

Sie werden aus natürlichem Quarz nach dem Verfahren des Schmelzens und einer feinen Mahlung hergestellt.

Sie weisen eine hohe Reinheit, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit sowie einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf.

Sie enthalten keine Luftporen und sind bis zur PPM-Klasse kontrolliert; sie zeichnen sich durch hervorragende Eigenschaften wie Hochtemperaturbeständigkeit, chemische Stabilität, perfekte Isolierung und Durchlässigkeit usw. aus.

Wesentliche Eigenschaften und Vorteile

• Ultra-Hohe Reinheit: Der Gesamtgehalt an metallischen Verunreinigungen (Na, K, Fe usw.) wird unter 10 ppm gehalten, um eine Kontamination der geschmolzenen Materialien während Hochtemperaturprozesse auszuschließen.
• Extrem hohe Hitzebeständigkeit: Der Erweichungspunkt liegt bei 1730 °C, wodurch ein Langzeiteinsatz bei Temperaturen bis zu 1100 °C und ein kurzzeitiger Spitzenbetrieb bei 1450 °C ohne Verformung möglich ist.
• Außergewöhnliche chemische Stabilität: Mit Ausnahme von Fluorwasserstoffsäure und heißer Phosphorsäure reagiert es mit den meisten Säuren, Laugen und geschmolzenen Metallen nicht; seine Säurebeständigkeit ist 30-mal höher als die von Keramik und 150-mal höher als die von Edelstahl.
• Hervorragende Beständigkeit gegen thermische Schocks: Der extrem niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient (5,5 × 10⁻⁷/K) ermöglicht es, schnelle Temperaturwechsel von 1100 °C bis zur Raumtemperatur ohne Rissbildung zu überstehen.
• Ausgezeichnete Isolierfähigkeit und Lichtdurchlässigkeit: Die Volumenwiderstandsfähigkeit übersteigt bei hohen Temperaturen 10¹⁶ Ω·cm; zudem lässt es 80 % der UV-Strahlung und 93 % des sichtbaren Lichts durch – geeignet für optische Anwendungen und Hochtemperatur-Sensorik.
• Starke Isolierung: Der Widerstandswert von Quarzglas entspricht dem 10.000-fachen des Widerstandswerts von gewöhnlichem Glas; es handelt sich daher um ein sehr gutes elektrisches Isoliermaterial mit hervorragender Isolierleistung bei Raumtemperatur.
• Gute Lichtdurchlässigkeit: Im gesamten Spektrum von ultraviolettem bis infrarotem Licht weist es eine gute Lichtdurchlässigkeit auf; die Durchlässigkeit für sichtbares Licht beträgt 93 % oder mehr, im ultravioletten Spektralbereich liegt die Durchlässigkeit bei 80 % oder mehr.

Hauptanwendungsgebiete: Hauptanwendung des klaren Silikat-/Quarzglas-Zylinder-Tiegels:

Ofenschmelzen, Labor-Sinterung/Schmelzen, elektrische Heizung, Heizung in Muffelöfen, Halbleiter, Optik,  kommunikation, Militär, Chemie, Maschinenbau,  elektrotechnik, Umweltschutz und andere Bereiche.

• Halbleiterindustrie

Dient als Kernbehälter zum Ziehen von einkristallinem Silizium im Czochralski-Verfahren; die weltweite jährliche Nachfrage übersteigt 10 Millionen Stück. Die ultrahohe Reinheit verhindert die Einführung von Verunreinigungen während des Siliziumkristallwachstums und beeinflusst damit direkt die Ausbeute an integrierten Schaltungen.

Wird zum Gießen von polykristallinen Siliziumblöcken in der Herstellung von Photovoltaik-Solarzellen eingesetzt; die Einsatzdauer pro Tiegel beträgt 50–80 Stunden und unterstützt die Produktion hochwirksamer Solarwafer.

• Labor- und chemische Analyse

Wird aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und Unverunreinigbarkeit breit in Hochtemperatur-Chemieexperimenten eingesetzt, beispielsweise bei der Probenaufschlussanalyse, Schmelzanalyse und Reinigung seltener Erdelemente. Standardgrößen umfassen 10 ml, 25 ml, 50 ml und 100 ml.

• Optik- und Elektronikindustrie

Wird beim Schmelzprozess hochreiner optischer Gläser und Laserkristalle eingesetzt, wobei seine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit und Wärmebeständigkeit die optische Homogenität des Endprodukts sicherstellen.

Dient als Hochtemperaturbehälter für Dünnfilm-Abscheidungsanlagen in der Herstellung elektronischer Komponenten und gewährleistet eine stabile Leistung in Vakuumumgebungen.

• Metallurgie & Materialsynthese

Wird zum Schmelzen hochreiner Metalle (z. B. Titan, Zirkonium) und zur Herstellung fortschrittlicher keramischer Materialien eingesetzt, um Metalloxidation und Verunreinigungen während des Hochtemperaturprozesses zu verhindern.

Produktionsverfahren

Rohstoffauswahl: Verwendet hochreines natürliches Quarzgestein oder synthetisches Kieselsäurepulver mit einem Fe₂O₃-Gehalt von < 0,001 %, um die Produktreinheit sicherzustellen.

Schmelzen & Formen:

• Elektrisches Schmelzverfahren: Die Rohstoffe werden in eine Graphitform gegeben und bei 1800–2000 °C mittels Lichtbogenentladung im Vakuum oder unter Schutzatmosphäre geschmolzen; die Form des Tiegel wird durch Schwerkraft und Oberflächenspannung erzeugt.
• Flammschmelzverfahren: Quarzpulver wird mit einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme geschmolzen und mithilfe einer rotierenden Form in die gewünschte Gestalt gebracht; dieses Verfahren eignet sich für kleinere Tiegel.
• Nachbearbeitung: Umfasst Kühlung, Trimmen, Polieren der Innenwand und Reinigung, um die Oberflächenrauheit Ra < 0,2 μm einzustellen und die Maßgenauigkeit innerhalb von ±0,5 mm sicherzustellen.

Qualitätsprüfung: Umfasst strenge Prüfungen auf Blasenfehler (Durchmesser < 0,5 mm, Anzahl < 5 pro cm²), Verunreinigungsgehalt sowie Beständigkeit gegen thermischen Schock, um industrielle Anwendungsstandards zu erfüllen.

Technische Spezifikationen