Il crogiolo di quarzo , noto anche come crogiolo di sabbia di quarzo, è un crogiolo prodotto dalla sabbia di quarzo. Ha i vantaggi della resistenza ad alta temperatura, della resistenza alla corrosione e della facile manipolazione, quindi è ampiamente utilizzato nelle industrie minerali di estrazione, fonte, distillazione, industria chimica e moderna produzione industriale, specialmente nelle industrie fotovoltaiche e semiconduttori. Il crogiolo di quarzo è un contenitore importante per estrarre silicio cristallino. Tuttavia, durante l'uso, i crogioli al quarzo possono talvolta rompere, causando perdite significative alla produzione.

Allora quali sono le ragioni della rottura dei crogioli di quarzo?

1. Metodo di fusione improprio

1.1 Cristallizzazione secondaria: quando il materiale di silicio superiore si scioglie e scorre lungo la parete interna del crogiolo di quarzo sul fondo, se la temperatura inferiore è troppo bassa, il materiale di silicio subirà una cristallizzazione 'secondaria'. Il materiale di silicio subisce un'espansione durante la cristallizzazione 'secondaria ' e questa forza di espansione causerà la rottura del crogiolo di quarzo.

1.2 Perdita di silicio dopo il lancio inferiore: quando il liquido di silicio fuso superiore scorre lungo la parete del crogiolo sul fondo del crogiolo, attaccerà insieme il materiale del blocco inferiore e il crogiolo di quarzo. Quando il materiale di silicio superiore viene completamente sciolto in un liquido, la galleggiabilità si forma sul materiale a blocchi inferiore. Quando la galleggiabilità è abbastanza grande da staccare il materiale a blocco incompiuto dal fondo del crogiolo di quarzo aderito ad esso, il crogiolo può spesso essere separato.

2. Temperatura di fusione impropria

La temperatura eccessiva del materiale fuso intensificherà il grado di cristallizzazione nel crogiolo e aumenterà la possibilità di cracking. A temperature elevate, il materiale dei crogioli di quarzo è più soggetto a cambiamenti fisici e chimici, portando all'instabilità strutturale e aumentando il rischio di rottura.

3. Problemi di materie prime

Impurità eccessive nelle materie prime o nella contaminazione durante il processo di pulizia e carico possono corrodere nel crogiolo di quarzo. Nei casi gravi, il silicio fuso può penetrare nello strato interno del crogiolo, causando danni strutturali e rottura del crogiolo.

4. Problema del crogiolo di grafite

4.1 Calcinazione completa insufficiente del nuovo crogiolo di grafite: se viene messo in uso un nuovo crogiolo di grafite senza un trattamento di calcinazione approfondita, causerà una grave cristallizzazione dello strato esterno del crogiolo di quarzo, aumentando il rischio di rottura.

4.2 Uso prolungato del crogiolo di grafite: a causa dell'uso prolungato, lo spessore originale del crogiolo di grafite sarà notevolmente ridotto dalla degradazione dell'ossidazione, che può influire sul suo effetto protettivo sul crogiolo di quarzo e porta alla sua rottura.

5. Problemi con il Crucible di quarzo stesso

5.1 Forza eccessiva Quando si posiziona il crogiolo di quarzo: se viene applicata una forza eccessiva quando si posiziona il crogiolo di quarzo, il fondo può essere danneggiato e possono verificarsi crepe nascoste, che possono espandersi durante il processo di fusione e portare alla rottura.

5.2 Impatto di grandi pezzi di materiale di silicio durante il caricamento del materiale inferiore: se grandi pezzi di materiale di silicio colpiscono la parte inferiore del crogiolo di quarzo durante il carico di materiale inferiore, possono verificarsi crepe nascoste, che possono anche portare a successiva rottura durante il processo di fusione.

5.3 Il materiale troppo grande viene caricato nella parte superiore del crogiolo: quando viene caricato troppo materiale grande nella parte superiore del crogiolo, può verificarsi un collasso del materiale durante il processo di fusione e il materiale di silicio collassato può facilmente rompere il fondo del crogiolo, causando una perdita di silicio.

5.4 Danno al crogiolo di quarzo per forze esterne: durante la produzione, l'imballaggio, il trasporto o l'uso, se il crogiolo di quarzo è danneggiato da forze esterne, possono verificarsi crepe nascoste, che sono inclini alla rottura durante il processo di fusione.

6. Altri fattori

Funzionamento improprio: se la velocità di riscaldamento e raffreddamento è troppo veloce, può causare crack di shock termico.

Pulizia e manutenzione impropri: l'uso di soluzioni corrosive eccessivamente forti come acido e alcali per la pulizia o l'applicazione di una forza eccessiva durante il processo di pulizia, può causare danni al crogiolo di quarzo.

Le ragioni della rottura dei crogioli al quarzo sono complesse e diversi, coinvolgendo molteplici aspetti come metodi di fusione, controllo della temperatura, qualità delle materie prime, condizione di crogiolo di grafite, qualità del crogiolo al quarzo e funzionamento e manutenzione.

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