石英るつぼは、石英砂るつぼとも呼ばれ、石英砂を焼成して作られるるつぼです。高温耐性、耐食性、取り扱いが容易という利点があるため、鉱物採掘、製錬、蒸留、化学産業、および現代の工業生産、特に太陽光発電や半導体産業で広く使用されています。石英るつぼは結晶シリコンを抽出するための重要な容器です。ただし、石英るつぼは使用中に時々破裂し、生産に重大な損失を引き起こす可能性があります。

では、石英るつぼが破裂する原因は何でしょうか?

1. 不適切な溶解方法

1.1 二次結晶化: 上部のシリコン材料が溶けて石英るつぼの内壁に沿って底部まで流れ落ちるとき、底部の温度が低すぎると、シリコン材料は「二次」結晶化を起こします。シリコン材料は「二次」結晶化中に膨張し、この膨張力により石英るつぼに亀裂が生じます。

1.2 底部反転後のシリコンの漏れ: 上部の溶融シリコン液がるつぼの壁に沿ってるつぼの底部まで流れると、底部ブロック材料と石英るつぼがくっつきます。上部のシリコン材料が完全に溶けて液体になると、下部のブロック材料に浮力が形成されます。浮力が石英坩堝の底部に付着した未完成のブロック材料を剥離するのに十分な大きさである場合、坩堝は引き離されることがよくある。

2. 不適切な溶融温度

溶融材料の温度が高すぎると、るつぼ内の結晶化度が高まり、亀裂が発生する可能性が高くなります。高温では、石英るつぼの材料は物理的および化学的変化を起こしやすくなり、構造が不安定になり、破裂の危険性が高まります。

3. 原材料の問題

原材料中の過剰な不純物や、洗浄および装填プロセス中の汚染により、石英るつぼが腐食する可能性があります。ひどい場合には、溶融シリコンがるつぼの内層に浸透し、構造的な損傷やるつぼの破裂を引き起こす可能性があります。

4. 黒鉛るつぼの問題

4.1 新しい黒鉛るつぼの十分な焼成が不十分である： 新しい黒鉛るつぼを十分な焼成処理を行わずに使用すると、石英るつぼの外層の結晶化が激しくなり、破裂の危険性が高まります。

4.2 黒鉛るつぼの長期使用: 長期間使用すると、黒鉛るつぼの元の厚さは酸化劣化によって大幅に減少し、石英るつぼの保護効果に影響を与え、破裂につながる可能性があります。

5. 石英るつぼ自体の問題

5.1 石英るつぼを置く際に過度の力が加わると、 石英るつぼを置く際に過度な力が加わると、底部が損傷し、隠れた亀裂が発生し、溶解プロセス中に亀裂が拡大して破断につながる可能性があります。

5.2 底部材料の装填中のシリコン材料の大きな破片の影響: 底部材料の装填中にシリコン材料の大きな破片が石英るつぼの底に当たると、隠れた亀裂が発生する可能性があり、その後の溶解プロセス中の破断につながる可能性もあります。

5.3 るつぼの上部に大きな材料が多すぎる場合: るつぼの上部に大きな材料が多すぎると、溶解プロセス中に材料の崩壊が発生する可能性があり、崩壊したシリコン材料がるつぼの底を簡単に破壊してシリコン漏れを引き起こす可能性があります。

5.4 外力による石英るつぼの損傷: 製造、梱包、輸送、または使用中に、石英るつぼが外力によって損傷すると、隠れた亀裂が発生する可能性があり、溶解プロセス中に破裂する傾向があります。

6. その他の要因

誤った操作： 加熱・冷却速度が速すぎると熱衝撃割れを引き起こす可能性があります。

不適切な洗浄とメンテナンス: 洗浄に酸やアルカリなどの過度に強い腐食性溶液を使用したり、洗浄プロセス中に過剰な力を加えたりすると、石英るつぼが損傷する可能性があります。

石英るつぼの破裂原因は複雑かつ多様であり、溶解方法、温度管理、原料の品質、黒鉛るつぼの状態、石英るつぼの品質、操作やメンテナンスなどのさまざまな側面が関与しています。

ルベールクォーツは 、石英管、石英板、石英ロッド、石英窓、石英るつぼ、石英ボート、石英フランジ、石英ビーカー、石英ガラス器具など、幅広い高品質の石英ガラスを製造・販売しています。石英ガラス製品のあらゆるカスタマイズのご要望にお応えいたします。