O cadinho de quartzo , também conhecido como cadinho de areia de quartzo, é um cadinho feito pela queima de areia de quartzo. Tem as vantagens de resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e fácil manuseio, por isso é amplamente utilizado na mineração mineral, fundição, destilação, indústria química e produção industrial moderna, especialmente nas indústrias fotovoltaica e de semicondutores. O cadinho de quartzo é um recipiente importante para a extração de silício cristalino. Porém, durante o uso, os cadinhos de quartzo podem às vezes romper, causando perdas significativas à produção.

Então, quais são as razões para a ruptura dos cadinhos de quartzo?

1. Método de fusão inadequado

1.1 Cristalização secundária: Quando o material de silício superior derrete e flui ao longo da parede interna do cadinho de quartzo até o fundo, se a temperatura inferior for muito baixa, o material de silício sofrerá cristalização 'secundária'. O material de silício sofre expansão durante a cristalização 'secundária', e essa força de expansão fará com que o cadinho de quartzo quebre.

1.2 Vazamento de silício após a inversão do fundo: Quando o líquido de silício fundido superior flui ao longo da parede do cadinho até o fundo do cadinho, ele irá colar o material do bloco inferior e o cadinho de quartzo. Quando o material de silício superior é completamente derretido em um líquido, a flutuabilidade é formada no material do bloco inferior. Quando a flutuabilidade é grande o suficiente para separar o material do bloco inacabado do fundo do cadinho de quartzo aderido a ele, o cadinho pode muitas vezes ser separado.

2. Temperatura de fusão inadequada

A temperatura excessiva do material fundido intensificará o grau de cristalização no cadinho e aumentará a possibilidade de rachaduras. Em altas temperaturas, o material dos cadinhos de quartzo fica mais sujeito a alterações físicas e químicas, levando à instabilidade estrutural e aumentando o risco de ruptura.

3. Questões de matéria-prima

Impurezas excessivas nas matérias-primas ou contaminação durante o processo de limpeza e carregamento podem corroer o cadinho de quartzo. Em casos graves, o silício fundido pode penetrar na camada interna do cadinho, causando danos estruturais e ruptura do cadinho.

4. Problema no cadinho de grafite

4.1 Calcinação insuficiente e completa do novo cadinho de grafite: Se um novo cadinho de grafite for colocado em uso sem tratamento de calcinação completo, causará cristalização severa da camada externa do cadinho de quartzo, aumentando o risco de ruptura.

4.2 Uso prolongado do cadinho de grafite: Devido ao uso prolongado, a espessura original do cadinho de grafite será bastante reduzida pela degradação por oxidação, o que pode afetar seu efeito protetor no cadinho de quartzo e levar à sua ruptura.

5. Problemas com o próprio cadinho de quartzo

5.1 Força excessiva ao colocar o cadinho de quartzo: Se for aplicada força excessiva ao colocar o cadinho de quartzo, o fundo pode ser danificado e podem ocorrer rachaduras ocultas, que podem se expandir durante o processo de fusão e levar à ruptura.

5.2 Impacto de grandes pedaços de material de silício durante o carregamento do material inferior: Se grandes pedaços de material de silício atingirem o fundo do cadinho de quartzo durante o carregamento do material inferior, podem ocorrer rachaduras ocultas, o que também pode levar à ruptura subsequente durante o processo de fusão.

5.3 Muito material grande é carregado na parte superior do cadinho: Quando muito material grande é carregado na parte superior do cadinho, o colapso do material pode ocorrer durante o processo de fusão, e o material de silício colapsado pode facilmente quebrar o fundo do cadinho, causando vazamento de silício.

5.4 Danos ao cadinho de quartzo por forças externas: Durante a produção, embalagem, transporte ou uso, se o cadinho de quartzo for danificado por forças externas, podem ocorrer rachaduras ocultas, que são propensas a romper durante o processo de fusão.

6. Outros fatores

Operação inadequada: Se a velocidade de aquecimento e resfriamento for muito rápida, poderá causar rachaduras por choque térmico.

Limpeza e manutenção inadequadas: O uso de soluções corrosivas excessivamente fortes, como ácidos e álcalis, para limpeza, ou a aplicação de força excessiva durante o processo de limpeza, pode causar danos ao cadinho de quartzo.

As razões para a ruptura dos cadinhos de quartzo são complexas e diversas, envolvendo múltiplos aspectos como métodos de fusão, controle de temperatura, qualidade da matéria-prima, condição do cadinho de grafite, qualidade do cadinho de quartzo e operação e manutenção.

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