Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang quartz crucible at isang silica crucible?

Mahalaga, ang isang quartz crucible ay isang high-grade form ng isang silica crucible; parehong may silica bilang kanilang pangunahing sangkap ng kemikal. Gayunpaman, sa mga pang-industriyang aplikasyon, ang kanilang mga pangunahing pagkakaiba ay nasa kadalisayan, transparency, at proseso ng pagmamanupaktura. Ang karaniwang tinutukoy bilang isang silica crucible ay maaaring maglaman ng ceramic-grade o lower-purity fused na mga produktong silica, habang ang isang quartz crucible partikular na tumutukoy sa isang katumpakan na lalagyan na ginawa mula sa high-purity na natural o sintetikong quartz, na nagtataglay ng mas mataas na pagtutol sa temperatura at napakababang nilalaman ng karumihan. Ito ay isang kritikal na consumable sa single-crystal silicon pulling at semiconductor production.

I. Mga Pagkakaiba sa pagitan ng Quartz Crucibles at Ordinary Silica Crucibles

Bagama't mayroon silang parehong pormula ng kemikal, ang mga pagkakaiba sa kanilang mga pisikal na katangian ay tumutukoy sa kanilang magkakaibang mga sitwasyon ng aplikasyon:

• Antas ng kadalisayan: Ang mga crucibles ng kuwarts ay nangangailangan ng napakataas na kadalisayan, lalo na para sa photovoltaic single-crystal pulling, kung saan ang silica content ay kailangang higit sa 99.9%. Ang mga ordinaryong silica crucibles ay maaaring maglaman ng higit pang mga dumi ng metal tulad ng aluminum, magnesium, at calcium, at pangunahing ginagamit para sa pangkalahatang metal smelting o pangunahing pagproseso ng materyal.
  
  
• Hitsura at Istraktura:
  Transparent na quartz crucible: May ganap na transparent na anyo at mas pare-parehong pagpapadaloy ng init.
  Opaque (milky white) quartz crucible: Naglalaman ng malaking bilang ng mga bula ng hangin, na pangunahing ginagamit para sa heat insulation at heat scattering.
  Ang mga ordinaryong silica crucibles ay maaaring may texture na mas malapit sa ceramic at kulang sa crystal-clear transparency ng quartz.
  
  
• Coefficient ng Thermal Expansion: Mga crucibles ng kuwarts ay may napakababang koepisyent ng thermal expansion, ibig sabihin, maaari nilang mapanatili ang katatagan ng istruktura at hindi gaanong madaling mag-crack sa ilalim ng matinding pagbabago sa temperatura (mabilis na paglamig at pag-init).
  

II. Mga Pangunahing Kalamangan at Mga Sitwasyon ng Application ng Quartz Crucibles

Bilang isang "bayani sa likod ng mga eksena" sa industriya ng semiconductor at bagong enerhiya, ang mga quartz crucibles ay hindi mapapalitan sa mga sumusunod na larangan dahil sa kanilang kakaibang pisikal at kemikal na mga katangian:

• Industriya ng Photovoltaic: Sa proseso ng paghila ng single-crystal silicon, ang quartz crucible ay nagsisilbing lalagyan para sa molten polycrystalline silicon. Tinitiyak ng mataas na kadalisayan nito ang pagganap ng elektrikal ng mga wafer ng silicon at pinipigilan ang mga dumi ng mabibigat na metal na mahawahan ang kristal.
  
  
• Patlang ng Semiconductor: Sa pag-unlad ng mga advanced na proseso, mas mataas na hinihingi ang inilalagay sa flatness sa ibabaw at kontrol ng trace element ng quartz crucibles upang mapaunlakan ang paggawa ng malalaking sukat na mga wafer tulad ng 12-pulgada na mga wafer.
  
  
• Mga Eksperimento sa Pagsusuri ng Mataas na Temperatura: Sa laboratoryo, ang mga quartz crucibles ay lumalaban sa karamihan ng mga acid (maliban sa hydrofluoric acid), na ginagawa itong isang mainam na pagpipilian para sa malakas na pagtunaw ng sample ng acid.
  
  

III. Pagpili at Pagpapanatili: Paano pahabain ang buhay ng serbisyo ng mga quartz crucibles?

Upang matiyak ang kahusayan sa produksyon at mabawasan ang mga gastos, ang tamang paggamit ng mga quartz crucibles ay mahalaga:

• Pigilan ang kontaminasyon ng fingerprint: Ang mga asing-gamot sa pawis ng kamay ay naglalaman ng mga alkali metal ions, na nagpapabilis sa pagkikristal ng quartz crucible sa mataas na temperatura (i.e., ang hitsura ng mga puting spot), na lubhang nagpapaikli sa buhay ng serbisyo nito. Ang mga guwantes na walang alikabok ay dapat magsuot sa panahon ng pag-install.
  
  
• Mahigpit na kontrolin ang temperatura: Kahit na ang quartz crucibles ay lumalaban sa mataas na temperatura, ang matagal na operasyon sa matinding temperatura ay maaaring humantong sa paglambot at pagpapapangit.
  
  
• Iwasan ang pisikal na epekto: Ang kuwarts ay malutong, at anumang maliit na pinsala sa makina ay maaaring maging mga bitak sa panahon ng mataas na temperatura na pag-init.
  
  

Bagama't ang silicon dioxide ay ang kanilang karaniwang base material, ang quartz crucibles ay kumakatawan sa pinakamataas na antas ng materyal na ito sa mga pang-industriyang aplikasyon. Sa modernong high-tech na mga linya ng produksyon na may mahigpit na mga kinakailangan para sa kadalisayan at paglaban sa temperatura, ang pagpili ng mataas na kalidad na quartz crucibles ay susi sa pagtiyak ng ani.