Cum sunt fabricate creuzetele de cuarț?

Creusete de cuarț sunt consumabile esențiale în industriile semiconductoare și fotovoltaice, iar procesul lor de fabricație are un impact direct asupra calității și costului creșterii cristalelor de siliciu. Puritatea materiilor prime și controlul procesului sunt deosebit de critice în producția de creuzete de cuarț pentru siliciu monocristal. Deci, cum sunt realizate de fapt aceste componente cheie? În cele ce urmează sunt descrise două metode principale de fabricație pentru a oferi o înțelegere mai intuitivă a procesului de producție pentru creuzetele de cuarț opace pentru fotovoltaice.

Principalele procese de producție ale Creusete de cuarț

În prezent, există două metode de fabricație utilizate în mod obișnuit: turnarea șlamului și solidificarea prin injecție (turnare prin injecție). Deși ambele servesc aceluiași scop - producând creuzete de cuarț de înaltă puritate - ele diferă în fluxurile lor specifice de proces și caracteristicile produsului finit.

1. Turnare de șlam

Aceasta este o metodă tradițională de producere a creuzetelor de cuarț de siliciu monocristal pentru celule solare, iar procesul este relativ matur.

Pregatirea materiei prime

Selectați nisip de cuarț de înaltă puritate, măcinați-l într-o pulbere fină, amestecați-l cu un liant și alte materiale auxiliare și pregătiți o suspensie cu un anumit grad de fluiditate.

Turnare

Suspensia este turnată într-o matriță rotativă și distribuită uniform de-a lungul peretelui matriței folosind forța centrifugă pentru a forma corpul creuzetului. Acest proces necesită un control precis al uniformității șlamului și al vitezei de rotație a matriței pentru a asigura o grosime constantă a peretelui.

Uscarea și modelarea

Corpul format este pre-uscat în matriță și deformat cu grijă odată ce rezistența necesară este atinsă.

Sinterizarea

Corpul este sinterizat într-un cuptor cu temperatură înaltă, permițând particulelor de cuarț să se lege la temperaturi ridicate, formând o structură densă. Temperatura și timpul de sinterizare afectează direct performanța produsului finit.

2. Metoda de solidificare prin injecție

Acesta este un proces mai nou care s-a dezvoltat rapid în ultimii ani și este deosebit de potrivit pentru producerea de creuzete fotovoltaice de cuarț la scară largă.

Prepararea nămolului

Similar cu metoda nămolului, pune un accent mai mare pe proprietățile de fluiditate și solidificare ale nămolului. Pulberea de cuarț este amestecată cu un agent de gelifiere special pentru a forma o suspensie injectabilă.

Turnare prin injecție

Suspensia este injectată într-o matriță preîncălzită folosind o mașină de injectare. În condiții specifice, suspensia se gelifică rapid și formează forma creuzetului.

Uscarea și sinterizarea

După formare, creuzetul suferă uscare temeinică și sinterizare la temperatură înaltă. Datorită formării uniforme, structura creuzetului după sinterizare este mai densă și mai uniformă.

Compararea proceselor

Indiferent de metoda utilizată, producția de înaltă calitate creuzete de cuarț necesită puritate ridicată a materiei prime și control meticulos al procesului. Crezetele de cuarț sunt de neînlocuit în câmpurile semiconductoare și fotovoltaice, asigurând producția lină de siliciu monocristal și aplicarea sa finală în alte lanțuri industriale, cum ar fi energia solară.