TaC કોટેડ ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ પસંદગી માર્ગદર્શિકા

ઉચ્ચ-તાપમાન સ્ફટિક વૃદ્ધિ અને એપિટાક્સી/ડિપોઝિશન સાધનોમાં, ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ એકસાથે ત્રણ ભૂમિકાઓ ભજવે છે: થર્મલ સીમા, પ્રતિક્રિયા ઇન્ટરફેસ અને સંભવિત દૂષણ સ્ત્રોત. / દૂષણ અવરોધ. આ જ કારણ છેTaC-કોટેડ ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ્સવધુને વધુ સામાન્ય બની રહ્યા છે - TaC સ્તર ઉચ્ચ તાપમાન ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, મજબૂત કાટ પ્રતિકાર, અને અશુદ્ધિ સ્થળાંતરને વધુ સારી રીતે દબાવીને, ગ્રેફાઇટના ફાયદા જાળવી રાખીને તેની નબળાઈઓને ઓછી કરી શકાય છે.

૧) TaC કોટિંગ કઈ સમસ્યાઓ હલ કરી શકે છે?

A. કાટ પ્રતિકાર
SiC વૃદ્ધિ અને સંબંધિત એપિટાક્સી પ્રક્રિયાઓને ઉદાહરણ તરીકે લઈએ તો, ઉચ્ચ તાપમાને સિલિકોન ધરાવતી પ્રજાતિઓ - હાઇડ્રોજન અને સંભવિત હેલોજન રસાયણશાસ્ત્ર સાથે - ગ્રેફાઇટ ઘટકોના સતત કાટ અને કામગીરીમાં ઘટાડો તરફ દોરી શકે છે. ઉદ્યોગ અહેવાલો એ પણ નોંધે છે કે 2000°C થી ઉપરના સિલિકોનથી સમૃદ્ધ, કાટ લાગતા વાતાવરણમાં, ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ્સ માત્ર થોડા ચક્ર પછી ગંભીર રીતે ક્ષીણ થઈ શકે છે, જ્યારે TaC જેવા કોટિંગ્સ ટકાઉપણું નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકે છે.

B. ઘટાડેલા કણો અને કાર્બન સ્થળાંતર
એકવાર ગ્રેફાઇટ કણો અથવા કાર્બન સ્થળાંતર વૃદ્ધિ ઇન્ટરફેસ અથવા ડિપોઝિશન ઝોનમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તે સીધા ખામીઓ, સમાવેશ, ઉચ્ચ ડિસલોકેશન ઘનતા તરીકે દેખાઈ શકે છે, અને ચેમ્બર દૂષણને બદલી ન શકાય તેવું પણ ઉત્તેજિત કરી શકે છે. અવરોધ સ્તર તરીકે, TaC નો ધ્યેય થર્મલ સ્થિરતા અને ઇન્ટરફેસિયલ જડતાને વધુ નિયંત્રિત બનાવવાનો છે. ચાલુ અભ્યાસો એ પણ અહેવાલ આપે છે કે TaC કોટિંગ્સ ગ્રેફાઇટ સબલિમેશન/માળખાકીય અધોગતિને દબાવવામાં અને સ્ફટિક વૃદ્ધિ વાતાવરણમાં થર્મલ સ્થિરતામાં સુધારો કરવામાં મદદ કરે છે. ②

C. એક વિશાળ પ્રક્રિયા વિન્ડો
ઘણા લોકો ક્રુસિબલ્સને ઉપભોગ્ય વસ્તુઓ તરીકે માને છે, પરંતુ વ્યવહારમાં તે"બાઉન્ડ્રી-કન્ડિશન જનરેટર"જ્યારે ક્રુસિબલ સપાટી સ્થિર રહે છે, ત્યારે થર્મલ ફિલ્ડ અને ગેસ-ફેઝ પ્રતિક્રિયાઓ વધુ પુનરાવર્તિત બને છે. જ્યારે કોટિંગ સંલગ્નતા અપૂરતી હોય છે - જે માઇક્રોક્રેક્સ અથવા સ્થાનિક પ્રસરણ તરફ દોરી જાય છે - ત્યારે પ્રક્રિયા ડ્રિફ્ટ ઘણીવાર ત્યાં શરૂ થાય છે. કોટિંગ-ગ્રેફાઇટ ઇન્ટરફેસિયલ બોન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ પર સમર્પિત સંશોધન પહેલાથી જ સિંગલ-ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ પ્રદર્શનને અસર કરતા મુખ્ય ચલ તરીકે તેની ચર્ચા કરી ચૂક્યું છે.

૨) તે ક્યાં સૌથી યોગ્ય છે?

• અતિ-ઉચ્ચ-તાપમાન, અત્યંત કાટ લાગતું વાતાવરણ

• કણો અને ધાતુની અશુદ્ધિઓ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ વૃદ્ધિ/નિકાલના પગલાં

• લાંબા સમય સુધી આયુષ્ય અને કડક સુસંગતતાની જરૂર હોય તેવા ઉચ્ચ-વોલ્યુમ ઉત્પાદન લાઇનો

૩) TaC કોટેડ ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ કેવી રીતે પસંદ કરવું

TaC કોટિંગ એ એકલ "એક-કદ-બંધબેસતું-બધા" પ્રક્રિયા માર્ગ નથી. CVD ને ઉદાહરણ તરીકે વાપરીને, સાહિત્યમાં CVD ડિપોઝિશન અને ગ્રેફાઇટ સબસ્ટ્રેટ્સ પર TaC/SiC ના પ્રદર્શન લાક્ષણિકતા પર પ્રમાણમાં વ્યવસ્થિત ચર્ચા પૂરી પાડવામાં આવી છે.

વિવિધ માર્ગો વિવિધ પરિણામો તરફ દોરી જાય છે:

• ઘનતા અને અભેદ્યતા:કોટિંગ જેટલું ગાઢ હશે, તેટલું જ તે વાયુઓ/બાષ્પ દ્વારા ધીમા પ્રવેશ કાટને અટકાવશે.

• જાડાઈ અને તાણ:જેમ જેમ જાડાઈ વધે છે, તેમ તેમ થર્મલ સ્ટ્રેસ અને ક્રેકીંગનું જોખમ પણ વધે છે, જેના માટે વધુ સારા પ્રક્રિયા નિયંત્રણની જરૂર પડે છે.

• સમારકામક્ષમતા અને સુસંગતતા:મોટા પાયે ઉત્પાદન બેચ-ટુ-બેચ સુસંગતતા અને રિવર્ક/રિકોટિંગ વિશ્વસનીય રીતે કરી શકાય છે કે કેમ તેના પર આધાર રાખે છે.

૪) મુખ્ય આવનારા નિરીક્ષણ માપદંડ

• દેખાવ અને સપાટીની સ્થિતિ:છિદ્રો, ખાડા, "ભીંગડા/માછલીના ભીંગડા" ની રચના, સ્થાનિક વિકૃતિકરણ/ભીંગડા રંગ

• જાડાઈ અને એકરૂપતા:ધાર, ખૂણા અને નીચેનો ભાગ પાતળા હોવાની શક્યતા સૌથી વધુ છે.

• બોન્ડ મજબૂતાઈ / થર્મલ શોક પ્રતિકાર:સ્પષ્ટ પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ અને સ્ક્રેપ/અસ્વીકાર માપદંડો વ્યાખ્યાયિત હોવા જોઈએ

• માઇક્રોક્રેક્સ અને છિદ્રાળુતા:(વ્યવહારમાં ઉપરોક્ત સાથે સૂચિબદ્ધ)

• દૂષણ નિયંત્રણ:ધાતુની અશુદ્ધિઓ, હેલોજન અવશેષો અને કણોની સ્વચ્છતાનું સ્તર બધું શોધી શકાય તેવું હોવું જોઈએ