Piring Petri Kuarza Jernih Tahan Hablur yang Diperibadikan

Proses dan aliran kerja pengeluaran mangkuk Petri kuarza jernih

Kaedah ini melibatkan pembentukan semula terma kedua daripada tiub kuarza pra-pembuatan ke dalam bentuk kelongsong menggunakan tekanan gas dan acuan.

Peringkat 1: Fasa Penyediaan

1. Penyediaan bahan mentah
· Bahan: Tiub kuarza telus berkualiti tinggi dan bebas cacat. Tiub ini biasanya dihasilkan melalui proses pelakuran elektrik atau nyalaan, dan kualitinya menentukan prestasi kelongsong akhir.
· Penyediaan Acuan: Menggunakan acuan grafit presisi tinggi yang tahan haba atau aloi refraktori. Rongga acuan menentukan bentuk luaran kelongsong (contohnya, sfera, silinder, bentuk tersuai).


2. Pemprosesan Awal Tiub Kuarza
· Pemotongan: Tiub kuarza dipotong kepada panjang yang diperlukan.
· Pembersihan: Tiub mengalami pembersihan berkualiti tinggi (contohnya, dengan air ultra tulen, larutan asid, pembersihan ultrasonik) untuk menghilangkan semua pencemar dari dinding dalaman dan luaran.
· Penutupan Satu Hujung: Satu hujung tiub dipanaskan menggunakan pelita hidrogen-oksigen sehingga melebur dan terbentuk tertutup, membentuk kubah separa bulat yang licin yang akan menjadi dasar kelongsong tersebut.

Peringkat 2: Fasa Termobentuk - Proses Utama

Ini merupakan langkah paling kritikal, dilakukan pada alat pembuat kaca khas atau mesin pembentuk automatik.

1. Pemanasan dan Pelunakan
· Tiub kuarsa yang telah diproses awal (dengan hujung yang telah ditutup dahulu) dipasang pada alat pembulat dan ditempatkan di dalam acuan yang telah dipanaskan awal.
· Kawasan sasaran (badan kelongsong yang akan dibentuk) diputar dan dipanaskan secara sekata menggunakan nyalaan hidrogen-oksigen atau pelita plasma. Perputaran adalah penting untuk pemanasan yang seragam.
· Kuarsa dipanaskan hingga mencapai takat pelunakan (kira-kira 1650-1800°C), di mana ia menjadi liat tetapi tidak sepenuhnya cair.

2. Penggegasan dan Pembentukan
· Walaupun kuarsa itu lembut, gas lengai berketulenan tinggi (contohnya, Nitrogen, Argon) dimasukkan ke dalam tiub melalui hujung terbuka, dengan tekanannya dikawal secara tepat.
· Tekanan gas dalaman memaksa dinding kuarsa yang telah melunak mengembang secara seragam ke arah luar sehingga ia sepenuhnya menepati bentuk permukaan dalaman acuan.
· Acuan menentukan geometri luar akhir, manakala tekanan gas memastikan ketepatan dimensi dan kemasan permukaan yang licin.

3. Penyahkarut dan Penyejukan
· Selepas pembentukan, piring Petri kuarsa segera disyahkarutkan sementara masih berada di dalam atau berhampiran acuan. Nyalaan lebar dan lembut digunakan untuk mengurangkan tegasan haba yang disebabkan oleh pemanasan dan penyejukan yang pantas.
· Piring Petri kuarsa yang telah dibentuk kemudian disejukkan dalam keadaan terkawal hingga suhu bilik sebelum dikeluarkan dari acuan.

Peringkat 3: Pemprosesan Susulan dan Siap Akhir

1. Pemotongan dan Pembukaan
· Hujung terbuka piring Petri kuarsa yang telah dibentuk dipotong pada ketinggian dan kesegiempatannya yang tepat menggunakan gergaji roda berlian atau pemotong laser.
· Tepi yang tajam dan terpotong kemudian digilap dengan api atau digiling secara mekanikal sehingga licin dan berhujung membulat untuk mengelakkan kepingan pecah dan kepekatan tekanan.

2. Pembersihan & Pemeriksaan Berintensiti Tinggi
· Pembersihan: Mangkuk Petri kuarsa melalui proses pembersihan berkualiti tinggi berbilang peringkat (pembersihan asid, pembersihan ultrasonik, pembilasan dengan air ultra tulen) untuk menyingkirkan semua kontaminan daripada proses pemprosesan.
· Pemeriksaan:
· Semakan Dimensi: Pengesahan diameter, ketinggian, dan ketebalan dinding.
· Pemeriksaan Visual: Memeriksa gelembung udara, calar, lubang, atau sebarang ketidaksempurnaan pada permukaan dalaman dan luaran di bawah pencahayaan terkawal.

Peringkat 4: Rawatan Khas Untuk Produk Premium - Penggilapan Permukaan Dalam Dengan Api

Bagi kelongsong premium yang digunakan dalam aplikasi semikonduktor atau fotovoltaik premium, satu langkah tambahan yang kritikal dilakukan:
· Penggilapan Permukaan Dalam Dengan Api
· Tujuan: Untuk mencipta lapisan telus yang sangat padat, licin, dan bersinar seperti cermin pada permukaan dalaman mangkuk Petri kuarsa yang jernih.
· Kaedah: Mangkuk Petri kuarza diputarkan sambil nyalaan hidrogen-oksigen atau tori plasma dimasukkan dan diimbas merentasi keseluruhan permukaan dalaman.
· Kesan:
· Menutup Liang Mikro: Mangkuk Petri kuarza jernih menghilangkan retakan mikro dan liang-liang halus.
· Mengurangkan Kekasaran: Mangkuk Petri kuarza jernih mencipta permukaan yang licin pada peringkat atom, menghalang pelekat bahan dan memudahkan pembersihan.
· Meningkatkan Rintangan Devitrifikasi: Meningkatkan secara ketara rintangan mangkuk Petri kuarza jernih terhadap penghabluran pada suhu tinggi, seterusnya memperpanjangkan jangka hayat kelongsong tersebut.

Gambarajah Aliran Ringkasan untuk mangkuk Petri kuarza jernih:
Tiub Kuarza Berkualiti Tinggi → Pemotongan → Pencucian → Penutupan Satu Hujung → Pemasangan dalam Acuan → Pemanasan Berputar & Pelunakan → Pembentukan Tekanan Gas → Penyahregangan → Pelepasan dari Acuan → Pemotongan/Pembukaan → Penggilapan Tepi → (Penggilapan Api Permukaan Dalaman) → Pencucian Berkekuatan Tinggi → Pemeriksaan Akhir → Pembungkusan Bersih

Kelebihan mangkuk Petri kuarza jernih:
· Ketulenan Tinggi: Piring Petri kuarza jernih menggunakan tiub kuarza ketulenan tinggi, meminimumkan pencemaran.
· Ketepatan Tinggi: Acuan piring Petri kuarza jernih memastikan kekonsistenan dimensi yang sangat baik.
· Fleksibilitas Bentuk: Mampu menghasilkan geometri kompleks dan suai bentuk.
· Kualiti Permukaan Unggul: Penggilapan api pada piring Petri kuarza jernih mencapai hasil permukaan dalaman yang luar biasa.

Aplikasi Utama:
· Industri Semikonduktor: Untuk proses difusi suhu tinggi, pengoksidaan, dan epitaksi.
· Makmal & Penyelidikan & Pembangunan (R&D): Untuk sintesis bahan, pertumbuhan hablur, dan tindak balas kimia suhu tinggi.
· Penyelidikan & Pembangunan Fotovoltaik: Untuk eksperimen pertumbuhan silikon dan pemprosesan.
· Optoelektronik: Untuk pensinteran fosfor, hablur laser, dan bahan khas lain.

  
Parameter Teknikal