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        1. 利匯P900系列二次儀表在太陽能石英坩堝中的應用

          摘要:本文以常熟華融太陽能新型材料有限公司為例,介紹了利匯P909儀表在太陽能石英坩堝中的應用。從用表情況、工藝流程、生產原理、應用情況等方面進行詳細的描述,通過實際應用證明利匯產品在此行業的成功應用。

          關鍵詞:P909 溫控表、石英坩堝、太陽能 

          一、引言

          常熟某太陽能新型材料有限公司 是一家新興的致力于研發、生產、銷售太陽能光伏產品---太陽能石英坩堝的高科技企業。該公司在生產中,采用了利匯儀表和調功器、液位采集、壓力采集、溫度控制以及過程組態、數據記錄等操作,貫穿于石英坩堝熔制、烘干、酸洗、涂鋇整個生產流程,提高了石英坩堝生產的自動化水平,由于儀表的高精度、高穩定性能,在生產過程中確保了石英坩堝的品質,而且有效地降低了客戶能源消耗。

          二、項目介紹

          (一)用表型號:

          圖片關鍵詞

          (二)項目詳述:

                石英坩堝可在1450°以下使用,分透明和不透明兩種。早期的坩堝是全透明的,這種全透明的機構容易引起不均勻的熱傳輸、增加晶棒生長的難度,所以這種坩堝幾乎遭到淘汰;現代的坩堝通常是使用電弧法生產的半透明石英坩堝,存在有內外兩層結構,外層是高氣泡密度的區域,稱為氣泡復合層,內層是一層3-5mm的透明層,稱為氣泡空泛層。石英坩堝具有高純度、耐溫性強、尺寸大精度高、保溫性好、節約能源、質量穩定等優點,世界半導體工業發達國家已用此坩堝取代了小的透明石英坩堝,是拉制大直徑單晶硅,發展大規模集成電路必不可少的基礎材料。

          1、工藝流程:

           


            項目生產產品為石英圓坩堝,主要工藝步驟為模具加料、坩堝熔制爐熔制、成品出爐、尺寸檢驗、酸洗、水洗、超聲清洗、涂鋇、包裝入庫。具體介紹如下:

           ?、偌恿希涸谑>咧屑尤胨柚亓渴⑸?,將模具導入熔制爐內;

           ?、谌壑齐A段:先抽真空,然后通過3根石墨電極起電弧,熔制階段溫度約1700攝氏度。抽真空帶出部分石英砂粉塵,需收集處理。

           ?、鄢善烦鰻t:經過30~40分鐘的熔制階段后,將電弧關閉,模具退出熔制爐;

           ?、艹叽鐧z驗:使用卡鉗及卡尺檢驗尺寸大小,合格產品進入下一步工序;

           ?、輫娚埃河脟姌寣⑹⑸皣娫谯釄灞砻?,用來去除表面的附著物,噴出的砂由除塵器收集后重復使用,人工操作,設置專門噴房;

           ?、耷懈睿痕釄迦壑仆戤吅?,模具帶著坩堝退出熔制爐,由工人用錘子輕輕敲打模具外表面,使坩堝脫離模具,石墨模具重復使用。一般使用壽命為十幾爐。當石墨模具出現嚴重裂縫或變形時作報廢處理;

           ?、邫z驗:人工檢驗坩堝尺寸等規格;

           ?、嗲逑矗合人嵯?,將坩堝沒入(6~8%)HF酸洗槽內洗,然后取出沒入清水中水洗,然后進行高壓清洗及超聲波清洗,去除表面殘余離子;

           ?、嵬夸^:將氫氧化鋇粉末溶于水,坩堝放入涂鋇機內,氫氧化鋇均勻噴涂于坩堝內表面。氫氧化鋇極易與空氣中的CO2反應生BaCO3, 坩堝表面的涂層即為BaCO3。 Ba(OH)2、BaCO3均很穩定,涂鋇過程中無Ba離子產生,但Ba(OH)2溶液,BaCO3i沉淀都是對人體有危害的劇毒物質,操作過程需作好防護。

           ?、獍b入庫:使用紙箱包裝,叉車將坩堝送入倉庫。

          2、生產原理:

           ?、倜鞯纳a:將高純石英粉裝入可任意傾動角度的旋轉成型模內(在金屬水冷套內插入石墨模具),利用離心力作用和成型棒手工成型,將已成坩堝形的旋轉裝置回轉到電極棒處,然后將電極起弧并插入已成型的粉料腔內,使用其快速熔化成坩堝形狀的熔融石英,經冷卻后取出,即完成一個石英坩堝的毛坯生產。

           ?、谥破烦尚停弘姌O起弧插入已成型的石英粉料腔內,可以手動或自動升降電極,以保證坩堝上下部的均勻熔化和電極燒蝕后的補償,從而制造出穩定形狀的制品。

            旋轉成型和回轉機構是將兩個金屬水冷套(內放石墨模)安放在一個大的回轉盤上,已達到一個處在熔化過程中,另一個進行成型操作,從而可提高生產效率一倍。

            如果采用多孔石墨,并施以真空,則可以生產出內層透明外層不透明的國際通用規格的高質量坩堝。

          3、我司產品在石英坩堝項目中的應用情況

          三、結束語

                此次的石英坩堝項目是太能產業集群的一次嘗試,石英坩堝作為拉制單晶硅的載體,在整個太陽能產業鏈中的作用是不容忽視的。利匯的二次儀表在實踐中為石英坩堝的生產提供了強有力的保障,儀表具有很強的抗干擾性,穩定性達到生產需求,在常熟某太陽能新型材料有限公司的生產過程中,操作簡便,現場運行良好,大大提高了石英坩堝生產效率,使其工業自動化水平又躍上一個新的臺階。并且由于儀表在溫度、壓力、液位、電流等的精準控制,提升了客戶產品的品質,在一定程度上幫助了客戶塑造良好的品牌形象。


          利匯自動化科技(上海)有限公司

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