จานเพทรีควอทซ์ใสทนความร้อนสามารถปรับแต่งได้

กระบวนการผลิตและขั้นตอนการทำงานของจานเพทรีควอทซ์ใส

วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปซ้ำด้วยความร้อนของหลอดควอทซ์ที่ผลิตล่วงหน้าให้เป็นรูปร่างเหมือนถ้วยเผา โดยใช้แรงดันก๊าซและแม่พิมพ์

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นเตรียมการ

1. การเตรียมวัตถุดิบ
· วัสดุ: หลอดควอทซ์ใสที่มีความบริสุทธิ์สูงและปราศจากตำหนิ หลอดนี้มักผลิตผ่านกระบวนการหลอมด้วยไฟฟ้าหรือเปลวไฟ และคุณภาพของหลอดจะกำหนดประสิทธิภาพของถ้วยเผาในขั้นสุดท้าย
· การเตรียมแม่พิมพ์: ใช้แม่พิมพ์กราไฟต์หรือโลหะทนไฟที่มีความแม่นยำสูงและทนต่อความร้อน ช่องภายในของแม่พิมพ์จะกำหนดรูปร่างภายนอกของถ้วยเผา (เช่น ทรงกลม ทรงกระบอก หรือรูปร่างพิเศษ)


2. การแปรรูปก่อนหลอดควอทซ์
· การตัด: ตัดหลอดควอทซ์ให้ได้ความยาวตามที่ต้องการ
· การทำความสะอาด: ท่อจะผ่านกระบวนการล้างความบริสุทธิ์สูง (เช่น โดยใช้น้ำบริสุทธิ์สูง กรดกัดเซาะ หรือการทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง) เพื่อลบสิ่งปนเปื้อนทั้งหมดออกจากรางภายในและภายนอก
· การปิดผนึกปลายด้านหนึ่ง: ปลายด้านหนึ่งของท่อจะถูกให้ความร้อนโดยใช้เปลวไฟไฮโดรเจน-ออกซิเจน จนกระทั่งหลอมละลายและติดกันสนิท สร้างเป็นโดมทรงครึ่งวงกลมเรียบ ซึ่งจะกลายเป็นก้นของเตาเผา

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนการขึ้นรูปด้วยความร้อน - กระบวนการหลัก

นี่คือขั้นตอนที่สำคัญที่สุด ซึ่งดำเนินการบนเครื่องกลึงเป่าแก้วเฉพาะทางหรือเครื่องขึ้นรูปอัตโนมัติ

1. การให้ความร้อนและทำให้อ่อนตัว
· ท่อควอตซ์ที่ผ่านการเตรียมแล้ว (เริ่มจากปลายที่ปิดผนึกแล้ว) จะถูกยึดติดบนเครื่องกลึง และจัดตำแหน่งไว้ภายในแม่พิมพ์ที่ให้ความร้อนล่วงหน้าแล้ว
· พื้นที่เป้าหมาย (ซึ่งจะกลายเป็นตัวเรือนของเตาเผาในอนาคต) จะถูกหมุนและให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอโดยใช้เปลวไฟไฮโดรเจน-ออกซิเจน หรือหัวพลาสมา การหมุนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกระจายความร้อนอย่างเท่าเทียม
· ควอตซ์จะถูกให้ความร้อนจนถึงจุดที่อ่อนตัว (ประมาณ 1650-1800°C) ซึ่งในขณะนั้นวัสดุจะมีความยืดหยุ่นแต่ยังไม่หลอมเหลวทั้งหมด

2. การเพิ่มแรงดันก๊าซและการขึ้นรูป
· ในขณะที่ควอตซ์ยังอยู่ในสภาพนิ่ม จะมีการนำก๊าซเฉื่อยความบริสุทธิ์สูง (เช่น ไนโตรเจน อาร์กอน) เข้าสู่หลอดผ่านปลายเปิด โดยควบคุมแรงดันอย่างแม่นยำ
· แรงดันภายในของก๊าซจะดันผนังควอตซ์ที่นิ่มออกอย่างสม่ำเสมอจนแนบสนิทกับพื้นผิวด้านในของแม่พิมพ์อย่างเต็มที่
· แม่พิมพ์เป็นตัวกำหนดรูปร่างภายนอกสุด ส่วนแรงดันก๊าซจะช่วยให้มั่นใจถึงความแม่นยำของขนาดและผิวเรียบที่ได้

3. การอบอ่อนและการทำให้เย็นลง
· หลังจากกระบวนการขึ้นรูป จานเพทรีควอตซ์จะถูกอบอ่อนทันทีในขณะที่ยังอยู่ในแม่พิมพ์หรือใกล้แม่พิมพ์ โดยใช้เปลวไฟกว้างและนุ่มเพื่อลดความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการให้ความร้อนและทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว
· จากนั้นจานเพทรีควอตซ์ที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกทำให้เย็นลงภายใต้สภาวะที่ควบคุมอย่างเหมาะสมจนถึงอุณหภูมิห้อง ก่อนจะนำออกจากแม่พิมพ์

ขั้นตอนที่ 3: การแปรรูปขั้นสุดท้ายและการตกแต่ง

1. การตัดและการเปิด
· ปลายเปิดของจานเพทรีควอตซ์ที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกตัดให้ได้ความสูงและความตั้งฉากตามข้อกำหนดอย่างแม่นยำ โดยใช้เลื่อยใบเพชรหรือเครื่องตัดเลเซอร์
· ขอบที่ถูกตัดอย่างคมจะได้รับการขัดเงาด้วยไฟ หรือเจียรด้วยเครื่องจักรให้เรียบและมน เพื่อป้องกันการแตกร้าวและการรวมตัวของแรงเครียด

2. การทำความสะอาดและตรวจสอบด้วยความเข้มข้นสูง
· การทำความสะอาด: จานเพทรีควอตซ์จะผ่านกระบวนการล้างหลายขั้นตอนที่มีความบริสุทธิ์สูง (การทำความสะอาดด้วยกรด การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิก และการล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์สูง) เพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนทั้งหมดที่เกิดจากกระบวนการผลิต
· การตรวจสอบ:
· การตรวจสอบมิติ: ตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลาง ความสูง และความหนาของผนัง
· การตรวจสอบด้วยสายตา: ตรวจหาฟองอากาศ รอยขีดข่วน หลุม หรือความผิดปกติใดๆ บนพื้นผิวด้านในและด้านนอกภายใต้แสงสว่างที่ควบคุมอย่างเหมาะสม

ขั้นตอนที่ 4: การบำบัดพิเศษสำหรับผลิตภัณฑ์ระดับสูง - การขัดเงาผิวด้านในด้วยไฟ

สำหรับเตาเผาเกรดสูงที่ใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์หรือการประยุกต์ใช้งานโฟโตโวลเทกแบบพรีเมียม จะมีขั้นตอนสำคัญเพิ่มเติมดังนี้:
· การขัดเงาผิวด้านในด้วยไฟ
· วัตถุประสงค์: เพื่อสร้างชั้นผิวที่แน่นหนา เรียบเนียน เป็นกระจกใสราวกับกระจกสะท้อน บนพื้นผิวด้านในของจานเพทรีควอตซ์ที่โปร่งใส
· วิธีการ: จานเพทรีควอทซ์จะถูกหมุนในขณะที่ใช้เปลวไฟไฮโดรเจน-ออกซิเจนหรือหัวพ่นพลาสมาสอดเข้าไปและสแกนตลอดพื้นผิวด้านในทั้งหมด
· ผลลัพธ์:
· ปิดผนึกรูพรุนขนาดเล็ก: จานเพทรีควอทซ์ใสช่วยกำจัดรอยแตกร้าวขนาดเล็กและรูพรุนจิ๋ว
· ลดความขรุขระ: จานเพทรีควอทซ์ใสร้างพื้นผิวที่เรียบในระดับอะตอม ช่วยป้องกันไม่ให้วัสดุเกาะติด และทำความสะอาดได้ง่าย
· เพิ่มความต้านทานต่อการเกิดผลึก: ปรับปรุงความต้านทานต่อการเกิดผลึกของจานเพทรีควอทซ์ใสมากขึ้นที่อุณหภูมิสูง จึงยืดอายุการใช้งานของเตาเผาได้อย่างมีนัยสำคัญ

แผนผังกระบวนการทำงานโดยสรุปของจานเพทรีควอทซ์ใส:
หลอดควอทซ์ความบริสุทธิ์สูง → ตัด → ทำความสะอาด → ปิดผนึกปลายหนึ่งด้าน → ติดตั้งในแม่พิมพ์ → ให้ความร้อนขณะหมุน & ทำให้อ่อนตัว → ขึ้นรูปด้วยแรงดันก๊าซ → การอบอ่อน → ถอดชิ้นงานจากแม่พิมพ์ → ตัด/เปิด → ขัดขอบ → (ขัดผิวด้านในด้วยไฟ) → ทำความสะอาดอย่างเข้มข้น → ตรวจสอบสุดท้าย → บรรจุภัณฑ์สะอาด

ข้อดีของจานเพทรีควอทซ์ใส:
· ความบริสุทธิ์สูง: จานเพทรีควอทซ์ใสใช้หลอดควอทซ์ความบริสุทธิ์สูง ช่วยลดการปนเปื้อน
· ความแม่นยำสูง: การขึ้นรูปจานเพทรีควอทซ์ใสด้วยแม่พิมพ์ ทำให้มั่นใจได้ในความสม่ำเสมอของขนาด
· ความยืดหยุ่นด้านรูปร่าง: สามารถผลิตชิ้นงานที่มีรูปทรงซับซ้อนและออกแบบพิเศษได้
· คุณภาพผิวชั้นเยี่ยม: การขัดผิวด้วยไฟที่จานเพทรีควอทซ์ใสด้านใน ทำให้ได้ผิวเรียบที่ยอดเยี่ยม

การใช้งานหลัก:
· อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์: สำหรับกระบวนการแพร่ความร้อนสูง การออกซิเดชัน และเอพิแทกซี
· ห้องปฏิบัติการและงานวิจัยและพัฒนา: สำหรับการสังเคราะห์วัสดุ การเจริญเติบโตของผลึก และปฏิกิริยาทางเคมีที่อุณหภูมิสูง
· การวิจัยและพัฒนาโฟโตโวลเทอิกส์: สำหรับการทดลองการเติบโตและการประมวลผลของซิลิคอน
· ออปโตอิเล็กทรอนิกส์: สำหรับการเผาผงฟอสฟอร์ ผลึกเลเซอร์ และวัสดุพิเศษอื่นๆ

  
ข้อมูลทางเทคนิค