Crogiolo in vetro di quarzo a fondo piatto personalizzato resistente al calore

Crogiolo in vetro di silice e quarzo:

Il crogiolo in quarzo trasparente (TQC) è un contenitore ad alta purezza realizzato in vetro di silice fusa (SiO₂)  purezza ≥99,99%), caratterizzato da eccellente trasmissione della luce (≥93% per la luce visibile). È principalmente suddiviso in tre classi (QSG1, QSG2, QSG3) in base al contenuto di impurezze e agli indicatori prestazionali, come specificato dalla norma di settore.

• Il crogiolo in quarzo è ampiamente utilizzato nei settori fotovoltaico e dei semiconduttori.
• Può supportare il tiraggio continuo e prolungato, a temperature elevate, di cristalli solari e semiconduttori.

Il crogiolo in quarzo possiede prestazioni integrate che altri materiali non hanno. Offre eccellenti caratteristiche di resistenza alle sollecitazioni termiche, un'elevatissima temperatura di deformazione e di rinvenimento, una bassissima conducibilità termica e perdite dielettriche molto ridotte, nonché un’eccellente trasparenza ottica su uno spettro UV estremamente ampio.

Il crogiolo in quarzo ad arco è ampiamente utilizzato nel settore dei semiconduttori.

È realizzato partendo da quarzo naturale, sottoposto a fusione e successiva macinazione fine.

Presenta un’elevata purezza, resistenza al calore e resistenza alla corrosione, oltre a un basso coefficiente di espansione termica.

Non contiene bolle d’aria ed è controllato fino al livello di parti per milione (PPM); offre ottime prestazioni quali resistenza alle alte temperature, stabilità chimica, perfetta isolamento elettrico e elevata trasparenza, ecc.

Caratteristiche principali e vantaggi

• Ultra-alta purezza: il contenuto totale di impurità metalliche (Na, K, Fe, ecc.) è controllato al di sotto di 10 ppm, garantendo l’assenza di contaminazione dei materiali fusi durante i processi ad alta temperatura.
• Resistenza estrema al calore: Il punto di rinvenimento raggiunge i 1730 °C, consentendo un utilizzo prolungato a temperature fino a 1100 °C e un utilizzo a breve termine in condizioni di picco fino a 1450 °C senza deformazione.
• Eccellente stabilità chimica: Tranne che per l’acido fluoridrico e l’acido fosforico caldo, non reagisce con la maggior parte degli acidi, delle basi e dei metalli fusi; la sua resistenza agli acidi è 30 volte superiore a quella della ceramica e 150 volte superiore a quella dell’acciaio inossidabile.
• Eccezionale resistenza agli shock termici: Presenta un coefficiente di espansione termica estremamente basso (5,5×10⁻⁷/K), che gli consente di sopportare brusche variazioni di temperatura da 1100 °C alla temperatura ambiente senza creparsi.
• Eccellente isolamento elettrico e trasmissione luminosa: La resistività volumica supera i 10¹⁶ Ω·cm alle alte temperature e trasmette l’80 % della luce ultravioletta e il 93 % della luce visibile, risultando adatto per applicazioni ottiche e di rilevamento ad alta temperatura.
• Isolamento elevato: Il valore di resistenza del vetro di quarzo è equivalente a 10.000 volte quello del vetro comune, il che lo rende un ottimo materiale isolante elettrico, con ottime prestazioni isolanti a temperatura ambiente.
• Buona trasmissione della luce: Presenta una buona trasmissione luminosa sull’intero spettro compreso tra le lunghezze d’onda ultraviolette e infrarosse; la trasmissione della luce visibile è pari al 93% o superiore, mentre nella regione dello spettro ultravioletto la trasmissione è pari all’80% o superiore.

Principali settori di applicazione: Principali applicazioni del crogiolo cilindrico in vetro di silice/quarzo trasparente:

Fusione in forno, sinterizzazione/fusione in laboratorio, riscaldatore elettrico, riscaldamento in forno muffola, settore dei semiconduttori, ottica,  comunicazioni, settore militare, chimica, meccanica,  elettrotecnica, protezione ambientale e altri settori.

• Industria dei Semiconduttori

Funziona come contenitore principale per il tiraggio di silicio monocristallino nel processo Czochralski, con una domanda annuale globale superiore a 10 milioni di pezzi. L’ultra-alta purezza impedisce l’introduzione di impurità durante la crescita del cristallo di silicio, influenzando direttamente il rendimento dei circuiti integrati.

Utilizzato per la colata di lingotti di silicio policristallino nella produzione di celle solari fotovoltaiche, con una durata operativa di 50–80 ore per crogiolo, supportando la produzione di wafer solari ad alta efficienza.

• Laboratorio e analisi chimica

Ampia applicazione in esperimenti chimici ad alta temperatura, quali la digestione di campioni, l’analisi di fusione e la purificazione di elementi delle terre rare, grazie alle sue proprietà di resistenza alla corrosione e di non contaminazione. Le specifiche standard comprendono capacità di 10 mL, 25 mL, 50 mL e 100 mL.

• Industria ottica ed elettronica

Utilizzato nel processo di fusione di vetro ottico ad alta purezza e di cristalli laser, dove la sua eccellente trasmissione della luce e resistenza al calore garantiscono l’uniformità ottica del prodotto finale.

Funziona come contenitore ad alta temperatura per gli impianti di deposizione di film sottili nella produzione di componenti elettronici, garantendo prestazioni stabili in ambienti sotto vuoto.

• Metallurgia e sintesi dei materiali

Utilizzato per la fusione di metalli ad alta purezza (ad esempio titanio, zirconio) e per la preparazione di materiali ceramici avanzati, prevenendo l’ossidazione e la contaminazione dei metalli durante il processo ad alta temperatura.

Processo produttivo

Selezione delle materie prime: utilizza minerale naturale di quarzo ad alta purezza o polvere di biossido di silicio sintetico con contenuto di Fe₂O₃ < 0,001 % per garantire la purezza del prodotto.

Fusione e formatura:

• Metodo di fusione elettrica: colloca le materie prime in uno stampo di grafite, le fonde a una temperatura compresa tra 1800 e 2000 °C mediante scarica ad arco in ambiente sotto vuoto o in atmosfera protettiva e ne definisce la forma di crogiolo sfruttando gravità e tensione superficiale.
• Metodo di fusione a fiamma: fonde la polvere di quarzo con una fiamma ossidrica e la modella nella forma desiderata mediante uno stampo rotante, adatto per crogioli di piccole dimensioni.
• Post-elaborazione: include raffreddamento, rifilatura, lucidatura della parete interna e pulizia per controllare la rugosità superficiale Ra < 0,2 μm e garantire l’accuratezza dimensionale entro ±0,5 mm.

Ispezione qualità: vengono effettuati controlli rigorosi per difetti di bolle (diametro < 0,5 mm, quantità < 5 per cm²), contenuto di impurità e resistenza al termociclo, al fine di soddisfare gli standard per applicazioni industriali.

Specificativi tecnici