Termoizturīga pēc pasūtījuma izgatavota caurspīdīga kvarts Petri trauka forma

Caurspīdīga kvarts Petri trauka ražošanas process un darbplūsma

Šī metode ietver jau gatavotas kvarts caurules sekundāru termoformēšanu krucibulas formā, izmantojot gāzes spiedienu un veidni.

1. sagatavošanas posms

1. Sākotnējo materiālu gatavošana
· Materiāls: augstas tīrības pakāpes, bez defektiem caurspīdīga kvarts caurule. Šī caurule parasti tiek ražota, izmantojot elektrisko vai liesmas fūzijas procesu, un tās kvalitāte nosaka galīgās krucibulas veiktspēju.
· Veidņu sagatavošana: tiek izmantota augstas precizitātes, karstumizturīga grafita vai ugunsizturīgas sakausējuma veidne. Veidnes dobums nosaka krucibulas ārējo formu (piemēram, sfērisku, cilindrisku, pielāgotas formas).


2. Kvarts caurules priekšapstrāde
· Griešana: kvarts caurule tiek nogriezta vajadzīgajā garumā.
· Tīrīšana: Caurule tiek pakļauta augstas tīrības pakāpes tīrīšanai (piemēram, ar ultratīru ūdeni, skābes ētēšanu, ultraskaņas tīrīšanu), lai noņemtu visus piesārņotājus no iekšējām un ārējām sienām.
· Viena gala noslēgšana: viens caurules gals tiek uzsildīts, izmantojot ūdeņraža-un-skābekļa liesmu, līdz tas kūst un saplūst ciet, veidojot gludu, puslodes formu, kas kļūst par kausa apakšdaļu.

2. posms: Termoformēšanas fāze — kodolprocess

Šis ir svarīgākais solis, ko veic uz speciālas stikla pūtēju pagrieznes vai automatizētas formēšanas mašīnas.

1. Uzsildīšana un mīkstināšana
· Priekšapstrādātā kvartscaurule (vispirms noslēgto galu) tiek uzmontēta uz pagriezni un novietota iepriekš uzsildītā veidnē.
· Mērķa zona (nākamā kausa korpusa daļa) tiek rotēta un vienmērīgi uzsildīta, izmantojot ūdeņraža-un-skābekļa liesmu vai plazmas dzinēju. Rotācija ir būtiska vienmērīgai uzsildīšanai.
· Kvarcu uzsilda līdz mīkstināšanas temperatūrai (aptuveni 1650–1800 °C), kur tas kļūst elastīgs, bet pilnībā nekušanas stāvoklī.

2. Gāzes spiediena pielietošana un formēšana
· Kamēr kvarts ir mīksts, caur atvērto galu trubā tiek ievadīts augstas tīrības inertais gāze (piemēram, slāpeklis, argons), kuras spiediens tiek precīzi kontrolēts.
· Iekšējais gāzes spiediens liek mīkstinātajai kvarta sienai vienmērīgi izplesties uz āru, līdz tā pilnībā piegūlās formas iekšējai virsmai.
· Forma nosaka gala ārējo ģeometriju, savukārt gāzes spiediens nodrošina izmēru precizitāti un gludu virsmas apdari.

3. Atkaļveidošana un dzesēšana
· Pēc formēšanas kvarta Petri trauks tiek nekavējoties atkaļveidots, vēl atražojoties formā vai tā tuvumā. Termiskajiem sasprindzinājumiem, kas radušies ātras uzsildīšanas un dzesēšanas rezultātā, novērst izmanto plašu, mīkstu liesmu.
· Izformētais kvarta Petri trauks pēc tam tiek dzesēts kontrolētos apstākļos līdz istabas temperatūrai, pirms to noņem no formas.

Posms 3: Pēcapstrāde un pabeigšana

1. Griešana un atvēršana
· Izformētā kvarta Petri trauka atvērto galu ar dimanta ritenīša zāģi vai lāzera griezēju nogriež precīzā norādītajā augstumā un taisnstūrīgumā.
· Ašs, griezts maliņas pēc tam ugunī pulē vai mehāniski noslīpē līdz gludai, noapaļotai pabeigumam, lai novērstu šķembu veidošanos un sprieguma koncentrāciju.

2. Augstas intensitātes tīrīšana un pārbaude
· Tīrīšana: kvarts Petri trauks tiek pakļauts daudzpakāpju augstas tīrības procesam (skābes tīrīšana, ultraskaņas tīrīšana, skalošana ar ultra tīru ūdeni), lai noņemtu visus загrязношanas avotus no apstrādes.
· Pārbaude:
· Izmēru pārbaude: diametra, augstuma un sienas biezuma verifikācija.
· Vizualā pārbaude: burbuļu, svītru, bedrīšu vai citu nepareizību pārbaude iekšējās un ārējās virsmās kontrolētā apgaismojumā.

4. posms: Speciāla augstas klases apstrāde – Iekšējās virsmas uguns pulēšana

Augstas klases tigelos, ko izmanto pusvadītāju vai premium fotovoltaisko pielietojumu gadījumā, tiek veikts papildu būtisks solis:
· Iekšējās virsmas uguns pulēšana
· Mērķis: izveidot ideāli blīvu, gludu, spoguļveida caurspīdīgu kārtu uz caurspīdīgā kvarts Petri trauka iekšējās virsmas.
· Metode: Kvarca Petri trauks tiek pagriezts, kamēr iekšā tiek ievietota ūdeņraža-un-skābekļa liesma vai plazmas lāpa, kas skenē visu iekšējo virsmu.
· Iedarbība:
· Noblīvē mikroporas: Dzidrais kvarca Petri trauks novērš mikroplaisas un sīkas poras.
· Samazina raupjumu: Dzidrais kvarca Petri trauks rada atomāri gludu virsmu, novēršot materiāla pielipšanu un atvieglojot tīrīšanu.
· Palielina devitrifikācijas izturību: Ievērojami uzlabo dzidrā kvarca Petri trauka pretestību kristalizācijai augstās temperatūrās, tādējādi pagarinot trauka kalpošanas laiku.

Kopsavilkuma darbplūsmas diagramma par dzidru kvarca Petri trauku:
Augstas tīrības kvarca caurule → Griešana → Tīrīšana → Vienu galu noslēgšana → Uzstādīšana veidnē → Rotācijas apkure un mīkstināšana → Gāzes spiediena formēšana → Atkausēšana → Noņemšana no veidnes → Griešana/Atvēršana → Malu pulēšana → (Iekšējās virsmas uguns pulēšana) → Intensīva tīrīšana → Galīgā pārbaude → Tīra iepakošana

Dzidra kvarca Petri trauka priekšrocības:
· Augsta tīrība: Caurspīdīga kvarts Petri trauka izgatavošanai izmanto augstas tīrības kvartsa cauruli, minimizējot piesārņojumu.
· Augsta precizitāte: Caurspīdīga kvarts Petri trauka veidņu formēšana nodrošina izcilu izmēru vienveidību.
· Formas elastība: Spēj ražot sarežģītas un pielāgotas ģeometrijas.
· Izcila virsmas kvalitāte: Kvarts Petri trauku uguns polierēšana nodrošina izcili gludu iekšējo virsmu.

Pamata pielietojumi:
· Pusvadītāju rūpniecība: Augstas temperatūras difūzijai, oksidācijas procesiem un epitaksijai.
· Laboratorija un R&D: Materiālu sintēzei, kristālu izaugsnēšanai un augstas temperatūras ķīmiskajām reakcijām.
· Fotovoltaiku pētniecība: Eksperimentālai silīcija izaugsnēšanai un apstrādei.
· Optoelektronika: Fosforu, lāzera kristālu un citu speciālo materiālu sinterēšanai.

  
Tehniski parametri