Il crogiolo di quarzo , noto anche come crogiolo di sabbia di quarzo, è un crogiolo realizzato mediante cottura di sabbia di quarzo, che presenta i vantaggi di resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione e facilità d'uso. È ampiamente utilizzato nell'estrazione mineraria, nella fusione, nella distillazione, nell'industria chimica e nella moderna produzione industriale. Soprattutto nel campo del fotovoltaico e dei semiconduttori, i crogioli di quarzo sono importanti contenitori per l'estrazione del silicio cristallino. Tuttavia, durante la produzione e l'uso, i crogioli di quarzo sono soggetti a deformazioni, che ne influenzano il normale utilizzo.

1、 Metodo di caricamento non corretto

Stato di contatto superficiale: il contatto tra il materiale sulla linea del livello del liquido e il crogiolo di quarzo è in uno stato di contatto superficiale, che può facilmente causare l'appendere dei bordi durante il processo di fusione, portando alla deformazione del crogiolo.

Accumulo di piccole particelle frantumate: se la parte superiore del crogiolo è completamente riempita di piccole particelle frantumate, la parte inferiore tende a dissolversi per prima durante la fusione, mentre la parte superiore può trovarsi in uno stato cristallino. Questo processo di fusione irregolare può anche causare la deformazione del crogiolo.

2、 Potere di fusione inadeguato

Alta temperatura: il punto di fusione del silicio è 1420 ℃, mentre la temperatura di fusione generale è intorno a 1550-1600 ℃. Se la temperatura del materiale fuso è troppo elevata, il crogiolo di quarzo tende a deformarsi durante il processo di fusione.

Bassa temperatura: quando la temperatura del materiale fuso è troppo bassa, il materiale nella parte superiore del crogiolo e la parete del crogiolo tendono a fondersi ma non a sciogliersi. Quando il materiale inferiore è fuso, il materiale del blocco con i bordi pendenti sulla parte superiore tirerà verso il basso il crogiolo di quarzo, provocandone la deformazione.

3、 Questioni relative alle materie prime

Elevato contenuto di impurità: la qualità delle materie prime varia notevolmente, con impurità molto più elevate di quelle del materiale policristallino originale. Il processo di lavaggio acido non è perfetto, il che può avere un impatto significativo sul normale utilizzo dei crogioli, manifestandosi principalmente come il facile verificarsi di gravi cristallizzazioni.

Fenomeno di cristallizzazione: se i crogioli di quarzo vengono contaminati durante la produzione, la pulizia e l'imballaggio, si verificherà il fenomeno della cristallizzazione, che causerà l'assottigliamento dello spessore originale del crogiolo e la diminuzione della resistenza, rendendolo facile da deformare.

4、 Problemi di qualità con il crogiolo di quarzo stesso

Spessore insufficiente: se lo spessore originale del crogiolo di quarzo è troppo sottile e la resistenza non è sufficiente, è anche soggetto a deformazione.

Colorazione durante la produzione: funzionamento improprio durante la produzione, la pulizia e l'imballaggio anche i crogioli al quarzo possono causare deformazioni se i crogioli sono contaminati.

5、 Funzionamento non corretto

Posizionamento e caricamento non corretti: durante il processo di posizionamento dei crogioli di quarzo e di caricamento dei materiali in silicio, un funzionamento improprio può causare contaminazione o danni ai crogioli, con conseguente deformazione.

Uso improprio della tecnologia dello schermo termico: la tecnologia dello schermo termico è ampiamente utilizzata nella produzione di cristalli singoli solari. Se si utilizza il metodo di fusione superiore nello schermo caldo sospeso, o se il materiale siliconico superiore dello schermo caldo sospeso inferiore si scioglie e affonda e la posizione del crogiolo non viene sollevata in tempo, ciò potrebbe causare la deformazione del crogiolo.

6、 Altri fattori

La scarsità del minerale di quarzo: la scarsità del minerale di quarzo è il fattore chiave che limita l'offerta di sabbia di quarzo ad elevata purezza, che a sua volta influisce sulla qualità della produzione dei crogioli di quarzo. La qualità della sabbia di quarzo varia a seconda delle diverse fonti minerali e esistono meno fonti minerali adatte alla produzione di crogioli di quarzo.

La domanda del mercato cambia: con il rapido sviluppo dell'industria fotovoltaica e dei semiconduttori, la domanda di sabbia di quarzo ad alta purezza e crogioli di quarzo continua ad aumentare, il che impone anche requisiti più elevati alla qualità della produzione e alla stabilità dei crogioli di quarzo.

Esistono vari motivi che possono causare la deformazione dei crogioli di quarzo, inclusi metodi di caricamento inadeguati, potere di fusione inadeguato, problemi delle materie prime, problemi di qualità del crogiolo di quarzo stesso, funzionamento improprio e altri fattori. Per ridurre il tasso di deformazione dei crogioli in quarzo è necessario partire da questi aspetti, rafforzare il controllo qualità e l’ottimizzazione dei processi nel processo produttivo.

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