東莞石墨熱場(chǎng)加熱器廠家

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目前單晶硅廠家使用的熱場(chǎng)都是比較成功的，一是因?yàn)槭珰直?，總厚度達(dá)到100MM以上，保證了徑向溫度梯度盡可能小的條件，二是因?yàn)闊釄?chǎng)大，使用的坩堝一般都是在250MM以上，這樣保溫罩、保溫蓋的口徑也大了，有充分的縱向散熱功能，保證了晶體的縱向溫度梯度足夠大的條件，同時(shí)加強(qiáng)托碗底部的保溫效果，保證了熔體中的縱向溫度梯度比較大的條件，這種熱場(chǎng)成晶率高，有利單晶從頭到尾進(jìn)行無位錯(cuò)生長(zhǎng)，不必進(jìn)行過多的調(diào)整，差異在成品率的高低和節(jié)能的效果不一樣，然而這些指標(biāo)往往又和設(shè)備的優(yōu)良成度以及管理水平等綜合因素相關(guān)聯(lián)，從熱場(chǎng)的結(jié)構(gòu)上講，有的加強(qiáng)了徑向保溫，采有碳碳復(fù)合材料來降低能耗等。?這里只提出一個(gè)值得注意的問題，那就是晶體的縱向溫度梯度及徑向溫度梯度，由于保溫系統(tǒng)的口徑增大，晶體的縱向溫度梯度顯然增大了，同時(shí)也加大了加熱器上部的徑向溫度梯度，有時(shí)會(huì)早成“過大”，而且警惕直徑增大了，徑向溫度梯度也增大了，這兩個(gè)變化容易造成轉(zhuǎn)肩后不久出現(xiàn)位錯(cuò)發(fā)生掉苞斷棱現(xiàn)象

這時(shí)可對(duì)熱場(chǎng)進(jìn)行如下的調(diào)整：1.在保溫蓋上加一個(gè)保溫圈，高約100-150MM。厚10MM，內(nèi)徑和保溫蓋孔徑同，如果影響取光孔取信號(hào)，可開一個(gè)小口，有的吊一個(gè)保溫筒，有的使用了導(dǎo)流筒，（也稱作熱屏）起作用也是如此2.可以適當(dāng)增加保溫罩的高度，一般的熱場(chǎng)，其內(nèi)罩比加熱器，高20MM，可增加高20-30MM，以彌補(bǔ)由于口徑增大帶來的變化。其它的調(diào)整及作用變化如下：1.適當(dāng)提高引晶鍋位，可增加縱向溫度梯度，同時(shí)徑向溫度梯度稍有增加降低鍋位。作用相反。2.增加保溫層（石墨氈）的總厚度，可減小熔體徑向溫度梯度，對(duì)晶體徑向溫度梯度，稍有減小，反之減小總厚度，作用相反，3.增加一層保溫蓋，會(huì)減小徑向溫度梯度。而縱向上卻有所增加。?4.增加加熱器的厚度會(huì)減小熔體徑向溫度梯度，增加托碗的厚度亦然，但熱慣性也變大了，對(duì)升溫或降溫的反應(yīng)也慢了。此外，氬氣流量的大小，爐內(nèi)壓力的高低，晶體直徑的不同，都會(huì)影響到溫度梯度。石墨坩堝是單晶生產(chǎn)中的主要消耗品，它的使用壽命的長(zhǎng)短直接影響了單晶生產(chǎn)的成本和效益。因此。如何提高石墨坩堝的使用壽命就成了各家公司生產(chǎn)主管和工藝主管的重要工作了?？上У氖?，由于近年來太陽能單晶的飛速發(fā)展，一大批新人進(jìn)入了單晶硅的生產(chǎn)行業(yè)，有不少的人自己還沒有搞明白單晶是怎么回事情，也沒有拉了幾根單晶就跳槽出去當(dāng)什么廠長(zhǎng)主任了，一旦在生產(chǎn)上遇到問題，或許是出于一種自我保護(hù)的本能，也或許是一定要尋找推托的理由吧，只要單晶生產(chǎn)中出現(xiàn)問題，第一時(shí)間就是把責(zé)任推到了供應(yīng)商那里，因?yàn)檫@樣是最簡(jiǎn)單和最實(shí)用的方法了，況且這樣還可以掩蓋是因?yàn)樽约翰欢斐傻膯栴}。比如在石墨器件，尤其是石墨坩堝的使用中常常會(huì)發(fā)生石墨坩堝使用壽命短的問題，有的石墨坩堝才用了不到10爐就“壽終正寢”了。見右邊照片，這個(gè)坩堝才用了不到10爐。這就大大增加了單晶的生產(chǎn)成本，也制約了產(chǎn)能的正常發(fā)揮?？上У氖?，這種狀況在許多單晶生產(chǎn)企業(yè)中比比皆是。

那么，一個(gè)石墨坩堝在正常狀況下應(yīng)該可以使用多少爐呢？答案是－－18寸坩堝平均使用壽命一般在50～60爐。20寸坩堝在50爐左右。?這里說的是一般情況下的平均壽命。如果使用方法得當(dāng)，那么，其壽命還可以大大增加。個(gè)別的還達(dá)到了130爐。?那么，為什么同樣是石墨坩堝，有的可以成為百歲老人并且繼續(xù)可以工作勞動(dòng)，有的卻還剛剛處在少年的花季就命喪黃泉呢？壽命怎么會(huì)有如此之大的差別呢？?這里有幾個(gè)方面的原因：?1、材料選擇有問題。?2、形狀設(shè)計(jì)有問題。?3、使用方法有問題。?在所有影響使用壽命的因素中，最主要的就是使用方法不正確是導(dǎo)致石墨坩堝使用壽命減少的直接原因了。?眾所周知，熱場(chǎng)的組成部分如加熱器、三瓣堝、石墨托、熱屏等均由石墨加工而成。在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常能碰到加熱器件損壞的現(xiàn)象，那么石墨器件損壞的原因是什么，應(yīng)該采取什么樣的措施來延長(zhǎng)石墨器件的壽命呢？石墨器件的損壞，主要有人為和劣化兩個(gè)方面的原因。人為方面只要加強(qiáng)管理，強(qiáng)化員工防范意識(shí)，就可以將損失降到最低點(diǎn)。這里主要討論劣化。首先我們來了解石墨的有關(guān)特性，1.耐高溫性，石墨的熔點(diǎn)極高，在真空為3850度，在低壓下升華，升華溫度為2200度，與一般材料不同，當(dāng)溫度升高時(shí)石墨不但不軟化，強(qiáng)度反而增高，在2500度時(shí)，石墨的抗拉強(qiáng)度反而增加一倍。2.特殊的抗熱震性，石墨的熱膨脹性具有各向異性，因而宏觀膨脹系數(shù)不大，在溫度驟變的情況下，石墨的體積變化也不大，再加上其良好的導(dǎo)熱性能，因而石墨的抗熱震性良好。諸上兩點(diǎn)所述，石墨件應(yīng)該能夠長(zhǎng)時(shí)間的在高溫下穩(wěn)定工作。那么三瓣堝與其他石墨器件如保溫罩、加熱器相比，都是同樣的材料、同一個(gè)廠家、同樣的工作環(huán)境，為什么使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于保溫罩和加熱器呢？我認(rèn)為三瓣堝的斷裂主要原因來自于石英坩堝.1.由于熔硅的密度要大于固體硅，這樣在冷卻過程中，鍋底料會(huì)撐破石英坩堝，而石英坩堝是貼合于三瓣堝的，當(dāng)石英坩堝破裂而產(chǎn)生的應(yīng)力大于三瓣堝承受的應(yīng)力時(shí)，三瓣堝就會(huì)斷裂，這就是為什堝底料剩余過多會(huì)撐破三瓣堝的原因。2.加熱時(shí)間過長(zhǎng)、石英坩堝質(zhì)量不過關(guān)、原料酸堿度未達(dá)到要求，會(huì)導(dǎo)致漏硅和滲硅，熔硅滲入三瓣堝之間的縫隙之間冷卻后一是撐壞三瓣堝，二是使三瓣堝相互粘接，在清爐時(shí)，使其分離有可能造成斷裂。3.在加熱過程中唯有三瓣堝的熱源來自兩個(gè)方面，一是加熱器的輻射，二是來自于石英坩堝的傳導(dǎo)，這就導(dǎo)致三瓣堝受熱不勻，加熱時(shí)沿某些方向膨脹，沿另一些方向收縮，從而導(dǎo)致三瓣堝斷裂。