Жаростійкий індивідуальний кварцовий тигель із плоским дном із кварцевого скла

Кварцовий тигель із кремнезему:

Прозорий кварцовий тигель (TQC) — це контейнер високої чистоти, виготовлений із скла з плавленого кремнезему (SiO₂)  вміст ≥99,99 %), що характеризується відмінною світлопропускністю (≥93 % для видимого світла). Він поділяється на три класи (QSG1, QSG2, QSG3) залежно від вмісту домішок та показників експлуатаційних характеристик, як передбачено галузевим стандартом.

• Кварцові тиглі широко використовуються в галузі фотовольтаїки та напівпровідників.
• Вони забезпечують тривале безперервне вирощування кристалів сонячними та напівпровідниковими клієнтами при високих температурах.

Кварцовий тигель має комплексні властивості, яких не мають інші матеріали. Серед них — виняткова стійкість до термічних ударів, дуже висока температура деформації та розм’якшення, наднизька теплопровідність та діелектричні втрати, а також висока оптична прозорість у дуже широкому УФ-діапазоні.

Дуговий кварцовий тигель широко використовується в напівпровідниковій промисловості.

Виготовлюється з природного кварцу після процесів плавлення та тонкого подрібнення.

Має високу чистоту, жаростійкість і корозійну стійкість, а також низький коефіцієнт теплового розширення.

Не містить повітряних бульбашок і контролюється за класом у частках на мільйон (PPM); володіє винятковими властивостями, зокрема жаростійкістю, хімічною стабільністю, ідеальною діелектричною ізоляцією та високою світлопропускністю тощо.

Основні характеристики та переваги

• Ультрависока чистота: загальний вміст металічних домішок (Na, K, Fe тощо) контролюється на рівні нижче 10 ppm, що забезпечує відсутність забруднення розплавлених матеріалів під час високотемпературних процесів.
• Екстремальна стійкість до високих температур: температура розм’якшення досягає 1730 °C, що дозволяє тривале використання при температурах до 1100 °C та короткочасне пікове використання при 1450 °C без деформації.
• Виняткова хімічна стійкість: за винятком плавикової кислоти та гарячої фосфорної кислоти, не реагує з більшістю кислот, лугів і розплавлених металів; стійкість до кислот у 30 разів вища, ніж у кераміки, і в 150 разів вища, ніж у нержавіючої сталі.
• Виняткова стійкість до термічних ударів: має надзвичайно низький коефіцієнт теплового розширення (5,5×10⁻⁷/К), що забезпечує здатність витримувати різкі зміни температури від 1100 °C до кімнатної без утворення тріщин.
• Відмінні ізоляційні властивості та прозорість для світла: об’ємний опір перевищує 10¹⁶ Ом·см при високих температурах, а матеріал пропускає 80 % ультрафіолетового світла й 93 % видимого світла, що робить його придатним для оптичних та високотемпературних сенсорних застосувань.
• Міцна ізоляція: Опір кварцового скла в 10 000 разів перевищує опір звичайного скла, тому воно є дуже ефективним електроізоляційним матеріалом і має високі показники ізоляції за кімнатної температури.
• Добре пропускання світла: Має високий коефіцієнт пропускання світла у всьому спектрі — від ультрафіолетового до інфрачервоного діапазону; коефіцієнт пропускання видимого світла становить 93 % або більше, а в ультрафіолетовому діапазоні — 80 % або більше.

Основні сфери застосування: Основні сфери застосування прозорих циліндричних тиглів із кремнієвого/кварцовго скла:

Плавлення в печах, лабораторне спікання/плавлення, електронагрівальні елементи, нагрівання в муфельних печах, напівпровідникові технології, оптика,  зв’язок, військова справа, хімічна промисловість, машинобудування,  електротехніка, охорона навколишнього середовища та інші галузі.

• Напівпровідникова промисловість

Використовується як основний контейнер для вирощування монокристалічного кремнію у процесі Чохральського; щорічний глобальний попит перевищує 10 мільйонів штук. Надвисока чистота запобігає внесення домішок під час росту кремнієвих кристалів і безпосередньо впливає на вихід інтегральних схем.

Застосовується для лиття полікристалічних кремнієвих злитків у виробництві фотогальванічних сонячних елементів; термін служби одного тигля становить 50–80 годин, що забезпечує виробництво високоефективних сонячних пластин.

• Лабораторія та хімічний аналіз

Широко застосовується у високотемпературних хімічних експериментах, таких як розкладання зразків, аналіз розплавів та очищення рідкоземельних елементів, завдяки стійкості до корозії та властивості не забруднювати матеріали. Стандартні об’єми: 10 мл, 25 мл, 50 мл та 100 мл.

• Оптична та електронна промисловість

Використовується у процесі плавлення високочистого оптичного скла та лазерних кристалів, де його відмінна світлопрозорість та жаростійкість забезпечують оптичну однорідність кінцевого продукту.

Використовується як контейнер для високотемпературного осадження тонких плівок у обладнанні для виробництва електронних компонентів, забезпечуючи стабільну роботу у вакуумних умовах.

• Металургія та синтез матеріалів

Застосовується для плавлення металів високої чистоти (наприклад, титану, цирконію) та підготовки передових керамічних матеріалів, запобігаючи окисненню та забрудненню металів під час високотемпературного процесу.

Виробничий процес

Вибір сировини: використовується природна кварцова руда високої чистоти або синтетичний кремнієвий порошок із вмістом Fe₂O₃ < 0,001 % для забезпечення чистоти продукту.

Плавлення та формування:

• Електричний спосіб плавлення: сировина поміщається в графітову форму, плавиться при температурі 1800–2000 °C за допомогою дугового розряду у вакуумі або захисній атмосфері, а форма тигля формується під дією сили тяжіння та поверхневого натягу.
• Плам’я-спосіб плавлення: кварцовий порошок плавиться воднево-кисневим полум’ям, а потім формують у бажану форму за допомогою обертальної форми; підходить для тиглів невеликого розміру.
• Постобробка: включає охолодження, обрізання, полірування внутрішніх стінок та очищення для контролю шорсткості поверхні Ra < 0,2 мкм і забезпечення точності розмірів у межах ±0,5 мм.

Контроль якості: проводиться суворий контроль на наявність бульбашкових дефектів (діаметр < 0,5 мм, кількість < 5 на см²), вмісту домішок та стійкості до теплового удару для відповідності промисловим стандартам застосування.

Технічні специфікації