Aukštos temperatūros atsparumas, pagal užsakymą pagaminta skaidri kvietinio Petri lėkštė

Skaidraus kvarcinio Petri dančio gamybos procesas ir darbo eigą

Šis metodas apima antrinį išankstinio pagaminto kvarco vamzdžio formavimą dujų slėgio ir formos pagalba į kruškės formą.

1 etapas: Paruošimo fazė

1. Suvesinių medžiagų paruošimas
· Medžiaga: aukštos grynumo, be defektų, permatomas kvarco vamzdis. Šis vamzdis dažniausiai gaminamas elektriniu ar liepsnos lydymo būdu, o jo kokybė lemia galutinės kruškės našumą.
· Formos paruošimas: naudojama aukštos tikslumo, šilumai atspari grafitinė arba ugniai atsparaus lydinio forma. Formos ertmė nustato kruškės išorinę formą (pvz., sferinę, cilindrinę, nestandartinę formą).


2. Kvarco vamzdžio preliminari apdorojimo stadija
· Pjovimas: kvarco vamzdis supjaustomas reikiamo ilgio.
· Valymas: Vamzdelis valomas aukštos grynumo aplinkoje (pvz., ultragrynais vandeniu, rūgščių apdorojimu, ultragarsu), kad būtų pašalinti visi teršalai iš vidaus ir išorės sienelių.
· Vieno Galo Užsandarinimas: Vamzdžio vienas galas kaitinamas naudojant vandenilio-deguonies degiklį, kol jis pradeda lydytis ir susilieja, sudarydamas lygų pusiauapskritimį kupolą, kuris taps talpyklės dugnu.

Antras Etapas: Termoplastikos Fazė – Pagrindinis Procesas

Tai svarbiausias etapas, atliekamas specializuoto stiklo pūtimo staklėse arba automatinėje formavimo mašinoje.

1. Kaitinimas ir Minkštinimas
· Išankstinio apdorojimo metu paruoštas kvartcinis vamzdelis (pirmiausia užsandarintu galu) tvirtinamas ant staklių ir įdedamas į iš anksto pašildytą formą.
· Tikslinė zona (būsimas talpyklės korpusas) sukama ir tolygiai kaitinama naudojant vandenilio-deguonies liepsną arba plazmos degiklį. Sukimas yra būtinas vienodam kaitinimui užtikrinti.
· Kvartzas kaitinamas iki minkštėjimo temperatūros (apie 1650–1800 °C), kai jis tampa lankstus, bet dar nėra visiškai skystas.

2. Dujų Slėgio Padidinimas ir Formavimas
· Kol kvarcas yra minkštas, į vamzdį per atvirą galą tiekiamas aukštos grynumo inertinis dujų mišinys (pvz., azotas, argonas), o slėgis tiksliai reguliuojamas.
· Vidinis dujų slėgis verčia suminkštėjusią kvarco sienelę tolygiai išsiplesti į išorę, kol ji visiškai priglunda prie formos vidinės paviršiaus formos.
· Forma nustato galutinę išorinę geometriją, o dujų slėgis užtikrina matmenų tikslumą ir lygų paviršiaus apdorojimą.

3. Atleidimas nuo įtempių ir aušinimas
· Po formavimo kvarcinis Petri lėkštelė nedelsiant atleidžiama nuo įtempių, vis dar esant ją formoje ar netoli jos. Plačia liepsna šalina terminiai įtempiai, atsiradę dėl greito kaitinimo ir aušinimo.
· Suformuota kvarcinė Petri lėkštelė tada kontroliuojamomis sąlygomis atvėsinama iki kambario temperatūros, prieš išimdami ją iš formos.

3 etapas: Apdorojimas po formavimo ir apdaila

1. Pjovimas ir atidarymas
· Suformuotos kvarcinės Petri lėkštelės atviras galas naudojant diamentinį pjūklą arba lazerinį pjoviklį nupjaunamas iki tiksliai nurodyto aukščio ir statmenumo.
· Aštrus, nupjautas kraštas tada apdorojamas ugnimi arba mechaniniu būdu nugludinamas iki lygaus, suapvalinto paviršiaus, kad būtų išvengta subraižymų ir įtempimo koncentracijos.

2. Intensyvus valymas ir apžiūra
· Valymas: kvartinis Petri lėkštelės indas praeina daugiapakopį, aukštos grynumo kokybės valymo procesą (rūgščių valymas, ultragarsinis valymas, skalavimas ultrašvariu vandeniu), siekiant pašalinti visas teršias, atsiradusias apdorojimo metu.
· Apžiūra:
· Matmenų tikrinimas: tikrinamas skersmuo, aukštis ir sienelių storis.
· Vizuali apžiūra: tikrinama, ar nėra oro pūslių, brūkšnių, įdubų ar kitų netolygumų vidiniais ir išoriniais paviršiais kontroliuojamoje šviesoje.

4 etapas: Specialus aukščiausios kokybės apdorojimas – vidaus paviršiaus ugnutvirtinimas

Aukščiausios kokybės talpykloms, naudojamoms puslaidininkų ar aukštos kokybės fotovoltiniuose taikymuose, atliekamas papildomas svarbus žingsnis:
· Vidaus paviršiaus ugnutvirtinimas
· Paskirtis: sukurti visiškai tankų, lygų, veidrodinį skaidrų sluoksnį vidaus paviršiuje skaidrios kvartinės Petri lėkštelės viduje.
· Metodas: Kvarcinė Petri lėkštė sukama, tuo metu vandenilio- deguonies liepsna arba plazmos degiklis įterpiamas ir skenuojamas per visą vidinę paviršiaus plotą.
· Poveikiai:
· Užtampo mikroporas: Skaidri kvarcinė Petri lėkštė pašalina mikroįtrūkimus ir mažas poras.
· Mažina šiurkštumą: Skaidri kvarcinė Petri lėkštė sukuria atomiškai lygų paviršių, neleidžiantį medžiagoms kibti ir palengvinantį valymą.
· Padidina atsparumą devitrifikacijai: Ženkliai pagerina skaidrios kvarcinės Petri lėkštės atsparumą kristalizacijai aukštoje temperatūroje, taip pailginant talpyklės tarnavimo laiką.

Apibendrinanti skaidrios kvarcinės Petri lėkštės darbo eigos diagrama:
Aukštos grynumo kvarcinė vamzdis → Pjovimas → Valymas → Užsandarinimas viename gale → Tvirtinimas formoje → Sukantis kaitinimas ir minkštinimas → Dujinio slėgio formavimas → Atnešinimas → Išforminimas → Pjovimas/Atvėrimas → Kraštų poliravimas → (Vidinio paviršiaus ugninis poliravimas) → Intensyvus valymas → Galutinė apžiūra → Švarus pakavimas

Skaidrios kvarcinės Petri lėkštės privalumai:
· Didelis grynumas: skaidraus kvarto Petri danutė pagaminta iš aukšto grynumo kvarto vamzdelio, mažinant užterštumą.
· Didelis tikslumas: skaidraus kvarto Petri danutės formavimas užtikrina puikią matmenų vientisumą.
· Formos lankstumas: geba gaminti sudėtingas ir individualias geometrijas.
· Aukšta paviršiaus kokybė: deginimo poliravimas suteikia išskirtinį vidinio paviršiaus apdorojimą skaidriai kvarto Petri danutei.

Pagrindinės programos:
· Puslaidininkių pramonė: aukštos temperatūros difuzijai, oksidacijos procesams ir epitaksijai.
· Laboratorija ir moksliniai tyrimai: medžiagų sintezėms, kristalų augimui bei aukštos temperatūros cheminėms reakcijoms.
· Fotovoltinių elementų tyrimai: eksperimentiniam silicio augimui ir apdorojimui.
· Optoelektronika: fosforų, lazerinių kristalų ir kitų specialiųjų medžiagų sinterizacijai.

  
Techniniai parametrai