ઉષ્મા-પ્રતિરોધી કસ્ટમ ફ્લેટ બોટમ ક્વાર્ટ્ઝ ગ્લાસ ક્રુસિબલ

સિલિકા ક્વાર્ટ્ઝ ગ્લાસ ક્રુસિબલ:

ટ્રાન્સપેરન્ટ ક્વાર્ટ્ઝ ક્રુસિબલ (TQC) એ ફ્યુઝ્ડ સિલિકા ગ્લાસ (SiO₂) માંથી બનાવેલો ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળો કન્ટેનર છે, જેમાં ઉત્તમ પ્રકાશ પારગમ્યતા (દૃશ્ય પ્રકાશ માટે ≥93%) હોય છે.  તેને મુખ્યત્વે અશુદ્ધિઓની માત્રા અને કામગીરીના માપદંડો પર આધારિત ત્રણ ગ્રેડ્સ (QSG1, QSG2, QSG3) માં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે ઉદ્યોગ માનકમાં નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવ્યા છે.

• ક્વાર્ટ્ઝ ક્રુસિબલનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ફોટોવોલ્ટેઇક (PV) અને સેમિકન્ડક્ટર ક્ષેત્રે થાય છે.
• તે ઉચ્ચ તાપમાન હેઠળ સોલર અને સેમિકન્ડક્ટર ગ્રાહકો માટે લાંબા સમય સુધીનું નિરંતર ક્રિસ્ટલ પુલિંગ સપોર્ટ કરી શકે છે.

ક્વાર્ટ્ઝ ક્રુસિબલમાં એકીકૃત પ્રદર્શન છે જે અન્ય સામગ્રીઓમાં નથી. તેમાં ઉષ્મા કંપનનો પ્રતિકાર, વિકૃતિ અને નરમ થવાનું ખૂબ જ ઊંચું તાપમાન, ઉષ્મા સંચરણ અને ડાયઇલેક્ટ્રિક નુકસાનનું ખૂબ જ ઓછું પ્રદર્શન, અને ખૂબ જ વિસ્તૃત UV સ્પેક્ટ્રાની પ્રકાશિક ક્ષમતા જેવાં ઉત્તમ પ્રદર્શનો છે.

આર્ક ક્વાર્ટ્ઝ ક્રુસિબલનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે.

તે કુદરતી ક્વાર્ટ્ઝને ગલાવવા અને સૂક્ષ્મ પીસણીની પ્રક્રિયા પછી બનાવવામાં આવે છે.

તેમાં ઉચ્ચ શુદ્ધતા, ઉષ્મા પ્રતિરોધકતા અને સંક્ષારણ પ્રતિરોધકતા હોય છે, અને તેનો ઉષ્મીય પ્રસારણનો સહગુણક પણ ખૂબ જ ઓછો હોય છે.

તેમાં હવાનો કોઈ પણ બુલબુલો નથી અને તેને PPM ગ્રેડ સુધી નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે; તેમાં ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિરોધકતા, રાસાયણિક સ્થિરતા, આદર્શ વિદ્યુતરોધકતા અને પ્રસરણ જેવાં ઉત્તમ પ્રદર્શનો છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ અને ફાયદા

• અત્યંત ઉચ્ચ શુદ્ધતા: ધાતુઓના અશુદ્ધિઓનો (Na, K, Fe, વગેરે) કુલ સામગ્રી 10 ppm કરતાં ઓછો રાખવામાં આવે છે, જેથી ઉચ્ચ તાપમાનની પ્રક્રિયા દરમિયાન પીગળેલી સામગ્રીમાં કોઈ પણ દૂષણ થતું નથી.
• અત્યધિક ઉષ્ણતા પ્રતિરોધકતા: સોફ્ટનિંગ પોઇન્ટ 1730°C પર પહોંચે છે, જેથી તે 1100°C સુધીના તાપમાને લાંબા સમય સુધી વપરાશ માટે અને 1450°C ની ટૂંકા સમયની શિખર વપરાશ માટે વિકૃતિ વિના વપરાય શકાય.
• અદ્વિતીય રાસાયણિક સ્થિરતા: હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ અને ગરમ ફોસ્ફોરિક એસિડ સિવાય, તે મોટાભાગના એસિડ્સ, ક્ષારો અને પીગળેલી ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી; તેની એસિડ પ્રતિરોધકતા સેરામિક્સ કરતાં 30 ગણી અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કરતાં 150 ગણી છે.
• ઉત્તમ થર્મલ શોક પ્રતિરોધકતા: તેનો થર્મલ પ્રસારણનો ગુણાંક અત્યંત નીચો (5.5×10⁻⁷/K) છે, જેથી તે 1100°C થી ઓરડાના તાપમાન સુધીના ઝડપી તાપમાન પરિવર્તનોને ફેટક વિના સહન કરી શકે.
• ઉત્તમ વિદ્યુતીય નિરોધકતા અને પ્રકાશ પારગમ્યતા: ઉચ્ચ તાપમાને તેનો આયતનિક પ્રતિરોધ 10¹⁶ Ω·cm કરતાં વધુ છે, અને તે અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશનો 80% અને દૃશ્ય પ્રકાશનો 93% પસાર કરે છે, જે ઑપ્ટિકલ અને ઉચ્ચ તાપમાનની સેન્સિંગ એપ્લિકેશન્સ માટે યોગ્ય છે.
• મજબૂત ઇન્સુલેશન: ક્વાર્ટ્ઝ ગ્લાસનો પ્રતિકાર મૂલ્ય સામાન્ય ગ્લાસના 10,000 ગણો છે, જે ખૂબ જ સારો વીજળી ઇન્સુલેશન સામગ્રી છે અને ઓરડાના તાપમાને સારો ઇન્સુલેશન પ્રદર્શન ધરાવે છે.
• સારો પ્રકાશ પારગમ્યતા: અલ્ટ્રાવાયોલેટથી ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઈના સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમમાં સારી પ્રકાશ પારગમ્યતા ધરાવે છે, દૃશ્યમાન પ્રકાશની પારગમ્યતા દર 93% અથવા તેથી વધુ છે અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ સ્પેક્ટ્રમ વિસ્તારમાં પારગમ્યતા દર 80% અથવા તેથી વધુ છે.

મુખ્ય ઉપયોગના ક્ષેત્રો: સ્પષ્ટ સિલિકા/ક્વાર્ટ્ઝ ગ્લાસ સિલિન્ડરિકલ ક્રુસિબલનો મુખ્ય ઉપયોગ:

ભઠ્ટીમાં પિઘળાવવો, પ્રયોગશાળામાં સિન્ટરિંગ/પિઘળાવવો, વીજળીનો હીટર, મફલ ભઠ્ટીનું તાપમાન, સેમિકન્ડક્ટર, ઑપ્ટિકલ,  સંચાર, સૈન્ય, રસાયણિક, યાંત્રિક,  વીજળી, પર્યાવરણ સુરક્ષા અને અન્ય ક્ષેત્રો.

• સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ

સીઝોહ્રાલ્સ્કી પ્રક્રિયામાં મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોનનું ખેંચવો તેના માટે મુખ્ય કન્ટેનર તરીકે કાર્ય કરે છે, જેની વૈશ્વિક વાર્ષિક માંગ 10 મિલિયન પીસિસથી વધુ છે. આ અત્યંત ઉચ્ચ શુદ્ધતા સિલિકોન ક્રિસ્ટલના વિકાસ દરમિયાન અશુદ્ધિઓના પ્રવેશને રોકે છે, જે સીધી રીતે ઇન્ટીગ્રેટેડ સર્કિટ્સના ઉત્પાદન દર (યીલ્ડ) પર અસર કરે છે.

ફોટોવોલ્ટેઇક સોલર સેલ ઉત્પાદનમાં પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોનના ઇન્ગોટ ઢાળવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેમાં દરેક ક્રુસિબલનો સેવા આયુષ્ય 50–80 કલાક હોય છે, અને ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળી સોલર વેફર્સના ઉત્પાદનને સમર્થન આપે છે.

• પ્રયોગશાળા અને રસાયણિક વિશ્લેષણ

તેની સંક્ષારણ-પ્રતિરોધક અને અશુદ્ધિ-મુક્ત ગુણધર્મોને કારણે ઉચ્ચ તાપમાનવાળા રસાયણિક પ્રયોગોમાં, જેમ કે નમૂનાનું પાચન, પીગાળવાનો વિશ્લેષણ અને દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું શુદ્ધિકરણ, વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. માનક સ્પેસિફિકેશન્સમાં 10 મિલી, 25 મિલી, 50 મિલી અને 100 મિલી શામેલ છે.

• પ્રકાશિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉદ્યોગ

ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા પ્રકાશિક કાચ અને લેઝર ક્રિસ્ટલના પીગાળવાની પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યાં તેની ઉત્તમ પ્રકાશ પારગમ્યતા અને ઉષ્મા પ્રતિરોધકતા અંતિમ ઉત્પાદનની પ્રકાશિક એકસમાનતા સુનિશ્ચિત કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક કોમ્પોનન્ટ ઉત્પાદનમાં પાતળી-ફિલ્મ જમાવટનું સાધન તરીકે ઉચ્ચ તાપમાનનો કન્ટેનર તરીકે કામ કરે છે, જે શૂન્યાવકાશ વાતાવરણમાં સ્થિર કામગીરી જાળવે છે.

• ધાતુવિજ્ઞાન અને સામગ્રી સંશ્લેષણ

ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળી ધાતુઓ (જેમ કે ટાઇટેનિયમ, ઝિર્કોનિયમ) ને પિઘાડવા અને ઉન્નત સેરામિક સામગ્રીઓનું નિર્માણ કરવા માટે વપરાય છે, જેથી ઉચ્ચ તાપમાનની પ્રક્રિયા દરમિયાન ધાતુના ઓક્સિડેશન અને દૂષણને રોકી શકાય.

ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

કાચી સામગ્રીની પસંદગી: ઉત્પાદનની શુદ્ધતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે 0.001% કરતાં ઓછો Fe₂O₃ સામગ્રીવાળા ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા કુદરતી ક્વાર્ટ્ઝ અયસ્ક અથવા સિન્થેટિક સિલિકા પાઉડરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

પિઘાડવો અને આકાર આપવો:

• વિદ્યુત પિઘાડવાની પદ્ધતિ: કાચી સામગ્રીને ગ્રેફાઇટ મોલ્ડમાં મૂકવામાં આવે છે, શૂન્યાવકાશ અથવા સુરક્ષિત વાતાવરણમાં આર્ક ડિસ્ચાર્જ દ્વારા 1800–2000°C તાપમાને પિઘાડવામાં આવે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ અને સપાટીના તણાવ દ્વારા ક્રુસિબલનો આકાર બનાવવામાં આવે છે.
• જ્વાળા પિઘાડવાની પદ્ધતિ: હાઇડ્રોજન-ઑક્સિજનની જ્વાળા સાથે ક્વાર્ટ્ઝ પાઉડરને પિઘાડવામાં આવે છે અને ભ્રમણ કરતા મોલ્ડનો ઉપયોગ કરીને ઇચ્છિત આકારમાં ઢાળવામાં આવે છે, જે નાના કદના ક્રુસિબલ્સ માટે યોગ્ય છે.
• પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ: સપાટીની રૌઘણતા Ra <0.2 μm ને નિયંત્રિત કરવા અને ±0.5 mm ની સીમામાં પરિમાણાત્મક ચોકસી સુનિશ્ચિત કરવા માટે શીતન, ટ્રિમિંગ, આંતરિક દીવાલનું પૉલિશિંગ અને સફાઈનો સમાવેશ થાય છે.

ગુણવત્તા નિરીક્ષણ: ઉદ્યોગિક એપ્લિકેશનના માપદંડોને પૂર્ણ કરવા માટે બુબલ ખામીઓ (વ્યાસ <0.5 mm, પ્રતિ cm² પર <5), અશુદ્ધિઓની માત્રા અને થર્મલ શોક પ્રતિરોધની કડક તપાસ કરવામાં આવે છે.

ટેક્નિકલ સ્પેક્સ