Ilana idagba ti ohun alumọni monocrystalline ni a ṣe ni kikun ni aaye igbona. Aaye gbigbona ti o dara jẹ itunnu si imudarasi didara awọn kirisita ati pe o ni ṣiṣe ti o ga julọ. Apẹrẹ ti aaye igbona ni pataki pinnu awọn ayipada ninu awọn iwọn otutu ni aaye igbona ti o ni agbara ati ṣiṣan gaasi ninu iyẹwu ileru. Iyatọ ninu awọn ohun elo ti a lo ninu aaye igbona taara pinnu igbesi aye iṣẹ ti aaye igbona. Aaye igbona ti ko ni idi ko nira nikan lati dagba awọn kirisita ti o pade awọn ibeere didara, ṣugbọn tun ko le dagba monocrystalline pipe labẹ awọn ibeere ilana kan. Eyi ni idi ti ile-iṣẹ ohun alumọni monocrystalline ti o taara taara ṣe akiyesi apẹrẹ aaye gbona bi imọ-ẹrọ mojuto julọ ati ṣe idoko-owo eniyan nla ati awọn orisun ohun elo ni iwadii aaye gbona ati idagbasoke.
Eto eto igbona ni orisirisi awọn ohun elo aaye igbona. A ṣafihan ni ṣoki ni ṣoki awọn ohun elo ti a lo ninu aaye igbona. Bi fun pinpin iwọn otutu ni aaye igbona ati ipa rẹ lori fifa gara, a kii yoo ṣe itupalẹ rẹ nibi. Ohun elo aaye igbona tọka si eto ati apakan idabobo gbona ninu iyẹwu ileru igbale ti idagbasoke gara, eyiti o ṣe pataki fun ṣiṣẹda pinpin iwọn otutu ti o yẹ ni ayika yo semikondokito ati gara.
1. Gbona aaye be ohun elo
Ohun elo atilẹyin ipilẹ fun ọna fifa taara lati dagba ohun alumọni monocrystalline jẹ lẹẹdi mimọ-giga. Awọn ohun elo graphite ṣe ipa pataki pupọ ni ile-iṣẹ ode oni. Wọn le ṣee lo bi awọn paati igbekalẹ aaye ooru gẹgẹbiawọn igbona, awọn tubes itọnisọna, crucibles, awọn tubes idabobo, awọn apọn ti o ni erupẹ, bbl ni igbaradi ti silikoni monocrystalline nipasẹ ọna Czochralski.
Awọn ohun elo aworanti yan nitori pe wọn rọrun lati mura ni awọn iwọn nla, o le ṣe ilana ati pe o ni sooro si awọn iwọn otutu giga. Erogba ni irisi diamond tabi lẹẹdi ni aaye yo ti o ga ju eyikeyi ano tabi agbo. Awọn ohun elo graphite jẹ ohun ti o lagbara pupọ, paapaa ni awọn iwọn otutu giga, ati pe itanna wọn ati adaṣe igbona tun dara pupọ. Awọn oniwe-itanna elekitiriki mu ki o dara bi aigbonaohun elo. O ni itelorun oniwadi eleto eleto igbona, eyiti ngbanilaaye ooru ti ipilẹṣẹ nipasẹ ẹrọ igbona lati pin kaakiri si crucible ati awọn ẹya miiran ti aaye ooru. Sibẹsibẹ, ni awọn iwọn otutu giga, paapaa lori awọn ijinna pipẹ, ipo gbigbe ooru akọkọ jẹ itankalẹ.
Lẹẹdi awọn ẹya wa lakoko ṣe ti itanran carbonaceous patikulu adalu pẹlu kan Apapo ati akoso nipa extrusion tabi isotatic titẹ. Awọn ẹya lẹẹdi ti o ni agbara giga nigbagbogbo ni a tẹ isostatically. Gbogbo nkan naa jẹ carbonized akọkọ ati lẹhinna graphitized ni awọn iwọn otutu ti o ga pupọ, ti o sunmọ 3000°C. Awọn ẹya ti a ṣe ilana lati gbogbo awọn ege wọnyi nigbagbogbo ni a sọ di mimọ ni oju-aye ti o ni chlorine ni awọn iwọn otutu giga lati yọ idoti irin kuro lati pade awọn ibeere ti ile-iṣẹ semikondokito. Bibẹẹkọ, paapaa lẹhin isọdọtun to dara, ipele ti idoti irin jẹ awọn aṣẹ pupọ ti titobi ti o ga ju eyiti a gba laaye fun awọn ohun elo monocrystalline silikoni. Nitorinaa, a gbọdọ ṣe itọju ni apẹrẹ aaye igbona lati yago fun idoti ti awọn paati wọnyi lati wọ inu yo tabi dada gara.
Awọn ohun elo graphite jẹ iyọkuro diẹ, eyiti o jẹ ki o rọrun fun irin ti o ku ninu lati de ilẹ. Ni afikun, ohun alumọni monoxide ti o wa ninu gaasi mimọ ni ayika dada graphite le wọ inu ọpọlọpọ awọn ohun elo ati fesi.
Tete monocrystalline ohun alumọni ileru igbona won ṣe ti refractory awọn irin bi tungsten ati molybdenum. Pẹlu idagbasoke idagbasoke ti imọ-ẹrọ processing lẹẹdi, awọn ohun-ini itanna ti asopọ laarin awọn paati graphite ti di iduroṣinṣin, ati awọn igbona ileru silikoni monocrystalline ti rọpo tungsten patapata, molybdenum ati awọn igbona ohun elo miiran. Lọ́wọ́lọ́wọ́ báyìí, ohun èlò graphite tí a ń lò lọ́pọ̀lọpọ̀ jẹ́ graphite isostatic. Imọ-ẹrọ igbaradi lẹẹdi isostatic ti orilẹ-ede mi jẹ sẹhin, ati pupọ julọ awọn ohun elo graphite ti a lo ninu ile-iṣẹ fọtovoltaic inu ile ni a gbe wọle lati odi. Awọn aṣelọpọ graphite isostatic ajeji ni pataki pẹlu SGL ti Germany, Carbon Tokai Japan, Toyo Tanso ti Japan, ati bẹbẹ lọ Ninu awọn ileru silikoni monocrystalline Czochralski, awọn ohun elo idapọmọra C/C nigbakan lo, ati pe wọn ti bẹrẹ lati lo lati ṣe awọn bolts, eso, crucibles, fifuye. farahan ati awọn miiran irinše. Erogba / erogba (C/C) awọn akojọpọ jẹ okun erogba fikun awọn eroja ti o da lori erogba pẹlu lẹsẹsẹ awọn ohun-ini ti o dara julọ gẹgẹbi agbara pato giga, modulus pato giga, olùsọdipúpọ igbona gbona kekere, adaṣe itanna to dara, lile fifọ fifọ giga, walẹ kekere kan pato, Idaabobo mọnamọna gbona, resistance ipata, ati resistance otutu giga. Ni lọwọlọwọ, wọn lo ni lilo pupọ ni aaye afẹfẹ, ere-ije, awọn ohun elo biomaterials ati awọn aaye miiran bi awọn ohun elo igbekalẹ iwọn otutu giga tuntun. Ni lọwọlọwọ, awọn igo akọkọ ti o pade nipasẹ awọn akojọpọ C/C inu ile jẹ idiyele ati awọn ọran iṣelọpọ.
Ọpọlọpọ awọn ohun elo miiran wa ti a lo lati ṣe awọn aaye igbona. Lẹẹdi fikun okun erogba ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ; ṣugbọn o jẹ diẹ gbowolori ati pe o ni awọn ibeere miiran fun apẹrẹ.Silikoni carbide (SiC)jẹ ohun elo ti o dara julọ ju graphite ni ọpọlọpọ awọn aaye, ṣugbọn o gbowolori pupọ ati nira lati mura awọn ẹya iwọn-nla. Sibẹsibẹ, SiC nigbagbogbo lo bi aCVD ti a bolati mu igbesi aye awọn ẹya graphite ti o farahan si gaasi monoxide silikoni ibajẹ, ati pe o tun le dinku ibajẹ lati graphite. Awọn ipon CVD ohun alumọni carbide bo fe ni idilọwọ awọn contaminants inu awọn microporous lẹẹdi ohun elo lati nínàgà awọn dada.
Omiiran jẹ erogba CVD, eyiti o tun le ṣe fẹlẹfẹlẹ ipon loke apakan graphite. Awọn ohun elo ti o ni iwọn otutu ti o ga julọ, gẹgẹbi molybdenum tabi awọn ohun elo seramiki ti o le ṣe ibagbepọ pẹlu ayika, le ṣee lo nibiti ko si ewu ti idoti yo. Bibẹẹkọ, awọn ohun elo oxide jẹ opin ni gbogbogbo ni ilo wọn si awọn ohun elo graphite ni awọn iwọn otutu giga, ati pe awọn aṣayan miiran wa ti o ba nilo idabobo. Ọkan jẹ hexagonal boron nitride (nigbakugba ti a npe ni graphite funfun nitori awọn ohun-ini ti o jọra), ṣugbọn awọn ohun-ini ẹrọ ko dara. Molybdenum jẹ lilo ni deede fun awọn ipo iwọn otutu giga nitori idiyele iwọntunwọnsi rẹ, oṣuwọn kaakiri kekere ni awọn kirisita ohun alumọni, ati olusọdipúpọ ipinya kekere pupọ ti o to 5 × 108, eyiti o fun laaye ni iye kan ti kontaminesonu molybdenum ṣaaju ki o to pa eto gara.
2. Awọn ohun elo idabobo gbona
Ohun elo idabobo ti o wọpọ julọ lo jẹ erogba erogba ni awọn ọna oriṣiriṣi. Erogba erogba jẹ ti awọn okun tinrin, eyiti o ṣiṣẹ bi idabobo nitori pe wọn dina itankalẹ igbona ni ọpọlọpọ igba ni ijinna kukuru kan. Erogba rirọ ti wa ni hun sinu awọn ohun elo tinrin tinrin, eyiti a ge sinu apẹrẹ ti o fẹ ki o tẹ ni wiwọ sinu rediosi ti o tọ. Awọn imọlara ti a ti sọ di mimọ jẹ ti awọn ohun elo okun ti o jọra, ati pe ohun elo erogba ti o ni erogba ni a lo lati so awọn okun ti a tuka sinu ohun ti o lagbara ati apẹrẹ diẹ sii. Lilo ifidipo orule kẹmika ti erogba dipo alapapọ le ṣe ilọsiwaju awọn ohun-ini ẹrọ ti ohun elo naa.
Ni deede, oju ita ti itọju idabobo igbona ni a bo pẹlu ibora lẹẹdi ti nlọsiwaju tabi bankanje lati dinku ogbara ati wọ bi daradara bi idoti particulate. Awọn iru miiran ti awọn ohun elo idabobo igbona ti o da lori erogba tun wa, gẹgẹbi foomu erogba. Ni gbogbogbo, awọn ohun elo graphitized ni o han gedegbe nitori graphitization dinku agbegbe dada ti okun. Ijadejade ti awọn ohun elo agbegbe giga-giga wọnyi ti dinku pupọ, ati pe o gba akoko diẹ lati fifa ileru si igbale ti o yẹ. Omiiran jẹ ohun elo apapo C / C, eyiti o ni awọn abuda to ṣe pataki bi iwuwo ina, ifarada ibajẹ giga ati agbara giga. Ti a lo ni awọn aaye igbona lati rọpo awọn ẹya lẹẹdi ni pataki dinku igbohunsafẹfẹ ti rirọpo awọn ẹya lẹẹdi, ilọsiwaju didara monocrystalline ati iduroṣinṣin iṣelọpọ.
Gẹgẹbi isọdi ohun elo aise, erogba erogba le pin si erogba erogba ti o da lori polyacrylonitrile, rilara erogba ti o da lori viscose, ati erogba ti o da lori ipolowo.
Erogba ti o da lori Polyacrylonitrile ni akoonu eeru nla kan. Lẹhin itọju otutu-giga, okun ẹyọkan di brittle. Lakoko iṣẹ, o rọrun lati ṣe ina eruku lati ba agbegbe ileru jẹ. Ni akoko kanna, okun le ni irọrun wọ inu awọn pores ati atẹgun atẹgun ti ara eniyan, eyiti o jẹ ipalara si ilera eniyan. Erogba ti o da lori Viscose ni iṣẹ idabobo igbona to dara. O jẹ asọ ti o rọ lẹhin itọju ooru ati pe ko rọrun lati ṣe ina eruku. Sibẹsibẹ, awọn agbelebu-apakan ti viscose-orisun aise okun jẹ alaibamu, ati nibẹ ni o wa ọpọlọpọ awọn grooves lori okun dada. O rọrun lati ṣe ina awọn gaasi bii C02 labẹ oju-aye oxidizing ti ileru ohun alumọni CZ, nfa ojoriro ti atẹgun ati awọn eroja erogba ninu ohun elo ohun alumọni monocrystalline. Awọn aṣelọpọ akọkọ pẹlu German SGL ati awọn ile-iṣẹ miiran. Ni lọwọlọwọ, lilo pupọ julọ ni ile-iṣẹ monocrystalline semikondokito jẹ erogba ti o da lori ipolowo, eyiti o ni iṣẹ idabobo igbona ti o buru ju erogba ti o da lori viscose, ṣugbọn erogba ti o da lori ipolowo ni mimọ ti o ga ati itujade eruku kekere. Awọn aṣelọpọ pẹlu Kemikali Kureha ti Japan ati Gas Osaka.
Nitoripe apẹrẹ ti erogba erogba ko wa titi, ko rọrun lati ṣiṣẹ. Bayi ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ ti ṣe agbekalẹ ohun elo idabobo igbona tuntun ti o da lori erogba erogba ti a rilara-iwosan. Erogba ti a ti sọ di mimọ, ti a tun pe ni rilara lile, jẹ erogba erogba pẹlu apẹrẹ kan ati ohun-ini imuduro ti ara ẹni lẹhin rirọ rirọ ti wa ni impregnated pẹlu resini, laminated, imularada ati carbonized.
Didara idagbasoke ti ohun alumọni monocrystalline jẹ taara taara nipasẹ agbegbe igbona, ati awọn ohun elo idabobo igbona okun erogba ṣe ipa bọtini ni agbegbe yii. Erogba okun idabobo gbona rirọ rilara tun ni anfani pataki ninu ile-iṣẹ semikondokito fọtovoltaic nitori anfani idiyele rẹ, ipa idabobo igbona ti o dara julọ, apẹrẹ rọ ati apẹrẹ isọdi. Ni afikun, okun carbon lile idabobo igbona ti o ni rilara yoo ni aaye idagbasoke nla ni ọja ohun elo aaye gbona nitori agbara kan ati iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ. A ṣe ileri lati ṣe iwadii ati idagbasoke ni aaye ti awọn ohun elo idabobo gbona, ati nigbagbogbo mu iṣẹ ṣiṣe ọja pọ si lati ṣe agbega aisiki ati idagbasoke ti ile-iṣẹ semikondokito fọtovoltaic.
Akoko ifiweranṣẹ: Jun-12-2024