เหตุใดเราจึงต้องใช้กราไฟท์ในสนามความร้อนของเตาเผาผลึกเดี่ยว

ระบบความร้อนของเตาเผาผลึกเดี่ยวแนวตั้งเรียกอีกอย่างว่าสนามความร้อน หน้าที่ของระบบสนามความร้อนของกราไฟต์หมายถึงระบบทั้งหมดสำหรับการหลอมวัสดุซิลิกอนและรักษาการเติบโตของผลึกเดี่ยวที่อุณหภูมิหนึ่ง พูดง่ายๆ ก็คือเป็นระบบที่สมบูรณ์ระบบทำความร้อนด้วยกราไฟท์สำหรับการดึงซิลิคอนผลึกเดี่ยว

สนามความร้อนของกราไฟต์โดยทั่วไปประกอบด้วยแหวนแรงดัน (วัสดุกราไฟท์), ฝาปิดฉนวน ฝาปิดฉนวนด้านบน กลาง และล่างเบ้าหลอมแกรไฟท์(เบ้าหลอมสามกลีบ), แกนรองรับเบ้าหลอม, ถาดเบ้าหลอม, อิเล็กโทรด, เครื่องทำความร้อน,ท่อไกด์, โบลต์กราไฟท์ และเพื่อป้องกันการรั่วไหลของซิลิกอน ส่วนล่างของเตา อิเล็กโทรดโลหะ แกนรองรับ ทั้งหมดติดตั้งแผ่นป้องกันและฝาครอบป้องกัน

มีเหตุผลหลักหลายประการในการใช้ขั้วไฟฟ้ากราไฟต์ในสนามความร้อน:

การนำไฟฟ้าดีเยี่ยม

กราไฟต์มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าได้ดีและสามารถนำกระแสไฟฟ้าในสนามความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อสนามความร้อนทำงาน จำเป็นต้องมีกระแสไฟฟ้าแรงสูงผ่านอิเล็กโทรดเพื่อสร้างความร้อน อิเล็กโทรดกราไฟต์สามารถรับประกันได้ว่ากระแสไฟฟ้าจะผ่านได้อย่างเสถียร ลดการสูญเสียพลังงาน และทำให้สนามความร้อนร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและถึงอุณหภูมิการทำงานที่ต้องการ คุณคงนึกภาพออกว่าเช่นเดียวกับการใช้สายไฟคุณภาพสูงในวงจร อิเล็กโทรดกราไฟต์สามารถให้ช่องทางกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีสิ่งกีดขวางสำหรับสนามความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าสนามความร้อนทำงานตามปกติ

ทนทานต่ออุณหภูมิสูง

สนามความร้อนมักจะทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง และอิเล็กโทรดกราไฟต์สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงมากได้ จุดหลอมเหลวของกราไฟต์นั้นสูงมาก โดยทั่วไปจะสูงกว่า 3,000℃ ซึ่งทำให้กราไฟต์สามารถรักษาโครงสร้างและประสิทธิภาพที่เสถียรในสนามความร้อนอุณหภูมิสูงได้ และจะไม่อ่อนตัว เสียรูป หรือละลายเนื่องจากอุณหภูมิสูง แม้ภายใต้สภาวะการทำงานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน อิเล็กโทรดกราไฟต์ก็สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องสำหรับสนามความร้อน

ความเสถียรทางเคมี

กราไฟต์มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีที่อุณหภูมิสูงและไม่ง่ายที่จะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสารอื่น ๆ ในสนามความร้อน ในสนามความร้อนอาจมีก๊าซต่างๆ โลหะหลอมเหลวหรือสารเคมีอื่น ๆ และอิเล็กโทรดกราไฟต์สามารถต้านทานการกัดกร่อนของสารเหล่านี้และรักษาความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของตัวเองได้ เสถียรภาพทางเคมีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอิเล็กโทรดกราไฟต์จะใช้งานได้ในระยะยาวในสนามความร้อนและลดความเสียหายและความถี่ในการเปลี่ยนอิเล็กโทรดที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมี

ความแข็งแรงทางกล

อิเล็กโทรดกราไฟต์มีความแข็งแรงทางกลในระดับหนึ่งและสามารถทนต่อความเค้นต่างๆ ในสนามความร้อนได้ ในระหว่างการติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษาสนามความร้อน อิเล็กโทรดอาจต้องรับแรงภายนอก เช่น แรงยึดระหว่างการติดตั้ง ความเค้นที่เกิดจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อน เป็นต้น ความแข็งแรงทางกลของอิเล็กโทรดกราไฟต์ช่วยให้คงความเสถียรภายใต้ความเค้นเหล่านี้ได้ และไม่แตกหักหรือเสียหายได้ง่าย

ความคุ้มทุน

เมื่อพิจารณาจากต้นทุนแล้ว อิเล็กโทรดกราไฟต์ถือว่าประหยัดกว่ามาก กราไฟต์เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีมากมาย โดยมีต้นทุนการขุดและแปรรูปที่ค่อนข้างต่ำ ในขณะเดียวกัน อิเล็กโทรดกราไฟต์ยังมีอายุการใช้งานยาวนานและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการเปลี่ยนอิเล็กโทรดบ่อยครั้ง ดังนั้น การใช้อิเล็กโทรดกราไฟต์ในสนามความร้อนจึงสามารถลดต้นทุนการผลิตได้ในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพไว้ได้