坩埚是许多高温工艺中的关键设备,但在某些条件下会出现裂纹。了解坩埚开裂的原因可以帮助您预防坩埚开裂,确保设备的使用寿命。
坩埚会开裂吗?5 种常见原因和预防技巧
1.不正确的斜坡/浸没功率水平
在电子束沉积过程中,由于功率水平不正确,坩埚会经历快速加热和冷却循环。如果斜坡 2/浸没 2 功率级别设置不正确,控制电源的 PID 循环必须进行大幅调整。这将导致剧烈的功率振荡。这些振荡会导致坩埚中的材料迅速液化和凝结,从而使坩埚破裂。为防止出现这种情况,应准确设置斜坡/浸泡功率级别,以尽量减少功率调整并避免快速的温度波动。
2.湿度
坩埚应放在干燥的环境中,并在炉子加热时与要熔化的金属一起预热。即使是少量的水分也会导致坩埚在加热时破裂。坩埚内部或表面残留的水分在加热时会变成蒸汽,导致坩埚迅速膨胀,并可能导致坩埚破裂。
3.处理和使用不当
坩埚,尤其是钢制坩埚,内表面可能会结垢或剥落,从而削弱坩埚壁的强度并导致开裂。使用合适的钳子小心处理坩埚,以防损坏。向坩埚中注入冷金属也会导致坩埚破裂,因为金属在加热时会迅速膨胀。每次使用前都要检查坩埚是否有裂纹,并更换损坏的坩埚。
4.温度急剧变化
温度的突然变化会造成热冲击,导致坩埚出现裂纹。为防止出现这种情况,必须采用渐进的加热和冷却过程。确保温度的变化是可控和渐进的,以避免对坩埚产生热应力。
5.材料缺陷
有时,坩埚本身可能存在固有缺陷或弱点。有必要进行定期检查和质量控制,以确定并更换存在材料缺陷的坩埚。使用知名制造商生产的高质量坩埚可大大降低出现材料相关问题的风险。
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