Hittebestendige op maat gemaakte doorzichtige kwarts Petrischaal

Productieproces en werkwijze van doorzichtige kwarts Petrischaal

Deze methode houdt de secundaire warmtevorming van een geprefabriceerde kwartsbuis in, die met behulp van gasdruk en een mallen in de vorm van een cruikje wordt gebracht.

Fase 1: Voorbereidingsfase

1. Voorbereiding van grondstoffen
· Materiaal: Hoge zuiverheid, transparante kwartsbuis zonder gebreken. Deze buis wordt meestal geproduceerd via een elektrisch of vlamsmeltproces, en de kwaliteit ervan bepaalt de prestaties van de uiteindelijke cruik.
· Mallen voorbereiding: Er wordt gebruikgemaakt van een hoogwaardige, hittebestendige mallen van grafiet of refractair legering. De holte van de mallen bepaalt de externe vorm van de cruik (bijvoorbeeld bolvormig, cilindrisch, op maat gemaakte vormen).


2. Voorbewerking van de kwartsbuis
· Knippen: De kwartsbuis wordt tot de vereiste lengte geknipt.
· Reiniging: De tube ondergaat een reiniging met hoge zuiverheid (bijvoorbeeld met ultrazuiver water, zure etsing, ultrasone reiniging) om alle verontreinigingen van de binnen- en buitenwanden te verwijderen.
· Een Uiteinde Afsluiten: Eén uiteinde van de tube wordt verhit met een waterstof-zuurstoftoorts totdat het smelt en dichtgesmolten wordt, waarbij een gladde, bolvormige koepel ontstaat die de bodem van de smeltkroes vormt.

Fase 2: Thervormen - Het Kernproces

Dit is de meest kritieke stap, die wordt uitgevoerd op een gespecialiseerde glasblazerdraaibank of geautomatiseerde vormmachine.

1. Verhitten en Verzachten
· De voorbewerkte kwartstub (eerst het afgesloten uiteinde) wordt op de draaibank gemonteerd en in de voorverwarmde mal geplaatst.
· Het doelgebied (het toekomstige lichaam van de smeltkroes) wordt geroteerd en gelijkmatig verhit met behulp van een waterstof-zuurstofvlam of plasmatoorts. Rotatie is cruciaal voor een uniforme verhitting.
· Het kwarts wordt verhit tot het verzachtingspunt (ongeveer 1650-1800°C), waarbij het buigzaam wordt maar nog niet volledig gesmolten.

2. Gasdruk en Vormen
· Terwijl het kwarts zacht is, wordt een hoogzuiver inert gas (bijvoorbeeld stikstof, argon) via het open uiteinde in de buis gevoerd, waarbij de druk nauwkeurig wordt geregeld.
· De interne gasdruk dwingt de verzwakte kwartswand gelijkmatig naar buiten uit te zetten totdat deze volledig aansluit op de vorm van het binnenoppervlak van de mal.
· De mal bepaalt de uiteindelijke externe geometrie, terwijl de gasdruk zorgt voor dimensionele nauwkeurigheid en een glad oppervlak.

3. Ontspannen en afkoelen
· Na het vormen wordt de kwartspetri-schaal onmiddellijk ontspannen terwijl deze zich nog in of nabij de mal bevindt. Een brede, zachte vlam wordt gebruikt om thermische spanningen, veroorzaakt door snel verwarmen en koelen, te verminderen.
· De gevormde kwartspetri-schaal wordt vervolgens onder gecontroleerde omstandigheden tot kamertemperatuur afgekoeld voordat deze uit de mal wordt verwijderd.

Fase 3: Nabewerking en afwerking

1. Snijden en openen
· Het open uiteinde van de gevormde kwartspetri-schaal wordt met behulp van een diamantzaag of lasersnijder tot de exact gespecificeerde hoogte en rechthoekigheid afgesneden.
· De scherpe, gesneden rand wordt vervolgens vuurbewerkt of mechanisch geslepen tot een gladde, afgeronde afwerking om het brokkelen en spanningsconcentratie te voorkomen.

2. Reiniging en inspectie met hoge intensiteit
· Reiniging: De kwarts Petrischaal ondergaat een meerstaps reinigingsproces met hoge zuiverheid (zuurreiniging, ultrasone reiniging, spoelen met ultrazuivere water) om alle verontreinigingen van het proces te verwijderen.
· Inspectie:
· Dimensionele controle: Controleren van diameter, hoogte en wanddikte.
· Visuele inspectie: Controleren op bellen, krassen, putjes of andere onregelmatigheden op de binnen- en buitenoppervlakken onder gecontroleerd licht.

Fase 4: Speciale hoogwaardige behandeling - Vuurbewerking van het binnenoppervlak

Voor hoogwaardige smeltkroezen die worden gebruikt in halfgeleider- of premium fotovoltaïsche toepassingen, wordt een extra cruciale stap uitgevoerd:
· Vuurbewerking van het binnenoppervlak
· Doel: Het creëren van een perfect dichte, gladde, spiegelachtige transparante laag op het binnenoppervlak van de doorzichtige kwarts Petrischaal.
· Methode: De kwarts Petrischaal wordt geroteerd terwijl een waterstof-zuurstofvlam of plasmafakkel wordt ingebracht en over het gehele binnenoppervlak wordt gescand.
· Effecten:
· Verzegelt microporiën: Kwarts Petrischaal elimineert microscheurtjes en kleine poriën.
· Vermindert ruwheid: Kwarts Petrischaal creëert een atomair glad oppervlak, waardoor aanhechting van materialen wordt voorkomen en reiniging gemakkelijker verloopt.
· Verbeterde weerstand tegen devitrificatie: Verbetert aanzienlijk de weerstand van de kwarts Petrischaal tegen kristallisatie bij hoge temperaturen, waardoor de levensduur van de cruibel wordt verlengd.

Samenvatting van de werkvloei-diagram van de kwarts Petrischaal:
Hoogzuiver kwartsbuis → Zagen → Reinigen → Afdichten van één uiteinde → Monteren in matrijs → Roterende verwarming en verweken → Vormen onder gasdruk → Spanningsvrij maken (annealing) → Uitmolderen → Zagen/Opening → Randpolijsten → (Brandpolijsten binnenoppervlak) → Intensief reinigen → Definitieve inspectie → Schone verpakking

Voordelen van kwarts Petrischaal:
· Hoge zuiverheid: Heldere kwarts Petrischaal gebruikt hoogzuiver kwartsbuis, wat verontreiniging minimaliseert.
· Hoge precisie: Matrijsvorming van de heldere kwarts Petrischaal zorgt voor uitstekende dimensionaliteit.
· Vormflexibiliteit: In staat om complexe en op maat gemaakte geometrieën te produceren.
· Uitstekende oppervlaktekwaliteit: Vuurbewerking van de heldere kwarts Petrischaal levert een uitzonderlijke afwerking van het binnenoppervlak op.

Primaire toepassingen:
· Halfgeleiderindustrie: Voor diffusie bij hoge temperatuur, oxidatieprocessen en epitaxie.
· Laboratorium & Onderzoek en Ontwikkeling: Voor materiaalsynthese, kristalgroei en chemische reacties bij hoge temperatuur.
· Fotovoltaïek Onderzoek en Ontwikkeling: Voor experimentele siliciumgroei en -verwerking.
· Optoelektronica: Voor het sinteren van fosfors, laserkrystallen en andere speciale materialen.

  
Technische Parameters