石墨坩堝斷裂的主要原因
1. 使用不當(dāng)。這主要是在冷卻和拆卸期間。用戶在拉晶時,會有縮短加熱時間和冷卻時間以及拆爐時間的想法。生產(chǎn)效率的提高是可以理解的。但是,石墨材料是否能承受這種冷卻速度必須考慮。石墨材料在較高的溫度下強(qiáng)度會增加,換句話說,當(dāng)溫度較低時,強(qiáng)度會降低。冷卻過快,外壁與內(nèi)壁溫差造成的應(yīng)力,是否超出石墨坩堝所能承受的范圍,這個必須考慮。
2、加工缺陷。這類原因造成的石墨坩堝一般是從接頭處開裂,然后擴(kuò)散。它通常在垂直方向上分裂。這種問題在發(fā)生時更容易被發(fā)現(xiàn),因為它太明顯了。產(chǎn)生這種問題的主要原因是節(jié)理過渡的角度(一般為105°或115°)在交點處,沒有使用圓角緩沖,加工時刀尖部分在坩堝體上的微觀撕裂,以及坩堝本身在使用過程中的應(yīng)力,導(dǎo)致開裂。
3.運輸、裝卸、拆裝不當(dāng)。運輸裝卸主要是在運輸過程中,與各種熱場廠家的包裝有關(guān),也與物流公司有關(guān)。但現(xiàn)在大多數(shù)人選擇自己送貨,這些原因正在逐漸減少。安裝拆卸主要是在拔晶過程中,特別是新手輔助工人拆卸爐內(nèi)會偶爾發(fā)生。
4. 設(shè)計缺陷。為此,石墨坩堝斷裂后的性能一般在坩堝的r部分和上部,一般為橫向斷裂,斷口一般為兩側(cè)低,中間高。如果全部劈開再拼接,可以明顯發(fā)現(xiàn)拼接的兩端不能重合。真正的原因是坩堝上壁均勻部分和坩堝下部逐漸變厚部分的應(yīng)力在使用后集中在這部分,造成應(yīng)力集中,最終造成石墨坩堝破裂。
5、原料缺陷。由于石墨坩堝本身的物理性質(zhì),主要是由于導(dǎo)熱性和熱膨脹,石墨坩堝在快速冷卻和快速加熱的條件下容易產(chǎn)生應(yīng)力,不易消除。另外,在石墨的生產(chǎn)過程中,石墨的成型、浸漬、焙燒、石墨化和提純過程時間較長,不易監(jiān)測和檢測,雖然整體性能比較均勻,但在同一塊石墨的各個部位之間還是存在一些差異,這就從根本上決定了石墨會存在一定的問題。