石墨熱場介紹

石墨熱場
石墨熱場簡單的說就是用來拉單晶矽的整套石墨加熱係統。最常見的是18寸的石墨熱場。
熱場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(chan) 過程中，經常能碰到加熱器件損壞的現象，那麽(me) 石墨器件損壞的原因是什麽(me) ，應該采取什麽(me) 樣的措施來延長石墨器件的壽命呢？石墨器件的損壞，主要有人為(wei) 和劣化兩(liang) 個(ge) 方麵的原因。人為(wei) 方麵隻要加強管理，強化員工防範意識，就可以將損失降到最低點。這裏主要討論劣化。

首先我們(men) 來了解石墨的有關(guan) 特性，
1.耐高溫性，石墨的熔點極高，在真空為(wei) 3850度，在低壓下升華，升華溫度為(wei) 2200度，與(yu) 一般材料不同，當溫度升高時石墨不但不軟化，強度反而增高，在2500度時，石墨的抗拉強度反而增加一倍。
2.特殊的抗熱震性，石墨的熱膨脹性具有各向異性，因而宏觀膨脹係數不大，在溫度驟變的情況下，石墨的體(ti) 積變化也不大，再加上其良好的導熱性能，因而石墨的抗熱震性良好。
諸上兩(liang) 點所述，石墨件應該能夠長時間的在高溫下穩定工作。
隨著社會(hui) 經濟的發展，很多單晶矽生產(chan) 廠家在石墨熱場的應用都是比較熟練的，原因是有兩(liang) 點：第一、石墨氈保溫效果好，厚度達到100毫米，有效的保證了徑向梯度溫度可能小的條件，第二、熱長達的原因可以是石墨坩堝的厚度達到250毫米，紮樣可以是上中下保溫桶的口徑也會(hui) 足夠大，有充分的縱向的散熱功能。眾(zhong) 所周知石墨坩堝使用方法上的存在的問題就會(hui) 導致石墨坩堝使用時間減少，從(cong) 而也給生產(chan) 商自己增加了成本。
在通常情況下，瓣堝與(yu) 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(ge) 廠家、同樣的工作環境，為(wei) 什麽(me) 使用壽命遠遠低於(yu) 保溫罩和加熱器呢？ 三瓣堝的斷裂主要原因來自於(yu) 石英坩堝。
1.由於(yu) 熔矽的密度要大於(yu) 固體(ti) 矽，這樣在冷卻過程中，鍋底料會(hui) 撐破石英坩堝，而石英坩堝是貼合於(yu) 三瓣堝的，當石英坩堝破裂而產(chan) 生的應力大於(yu) 三瓣堝承受的應力時，三瓣堝就會(hui) 斷裂，這就是為(wei) 什堝底料剩餘(yu) 過多會(hui) 撐破三瓣堝的原因。
2.加熱時間過長、石英坩堝質量不過關(guan) 、原料酸堿度未達到要求，會(hui) 導致漏矽和滲矽，熔矽滲入三瓣堝之間的縫隙之間冷卻後一是撐壞三瓣堝，二是使三瓣堝相互粘接，在清爐時，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(liang) 個(ge) 方麵，一是加熱器的輻射，二是來自於(yu) 石英坩堝的傳(chuan) 導，這就導致三瓣堝受熱不勻，加熱時沿某些方向膨脹，沿另一些方向收縮，從(cong) 而導致三瓣堝斷裂。