石墨舟是由石墨为原料制备而成的舟皿容器,具有优良的导电性、导热性、耐高温性、化学稳定性等特性,因此被广泛应用于半导体、冶金、新材料科研实验等行业领域。
一、石墨舟的构成和特性
石墨是制备石墨舟的主要原料,选择石墨原料时应选择高纯石墨(纯度≥99.9%),其优势:
1. 耐高温性:石墨舟可耐受高温环境,适用于半导体晶圆制造、太阳能电池烧结等高温环境。
2. 热稳定性:石墨舟其低热膨胀系数,在高温环境下也不易变形。
3. 导电性能:石墨舟电阻率约8-12μΩ·m,赋予其稳定的导电性能。
4. 导热性能:石墨舟热导率120W/(m·K),能快速均匀传递热量,这种特性在高温工艺中尤为重要,例如半导体、光伏等领域,可有效抑制局部温升梯度,避免因热膨胀差异导致的结构变形或工艺波动。
5. 化学稳定性:石墨舟具有优异的耐腐蚀性,可抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀,尤其适用于接触氢氟酸、硫酸等强腐蚀性物质的环境。
二、石墨舟的的制备工艺
材料选择:制备石墨舟的原料主要是石墨,石墨纯度越高性能越好。
焙烧工艺:处理好的原料和粘合剂均匀混合,随后倒入石墨舟模具中施加等静压力形成坯体。将成型后的坯体置于高温炉中进行烧制,使其赋予高纯度、高密度和高强度性能要求。
机械加工:进一步进行车削、镗孔、磨削机械加工,确保石墨舟精度和表面质量。
性能优化:针对于特殊应用场景,对加工好的石墨舟进行改性材质与工艺优化,通过浸渍、高温纯化及碳化硅SiC涂层处理,以提升其抗腐蚀、抗热冲击性、抗氧化性能。
石墨舟的原料选择,需综合考量应用领域和工作环境。同时,还需要考虑石墨舟的形状、尺寸和加工精度等因素。例如半导体行业应选择等静压石墨舟,光伏行业需选择高纯度石墨保证其性能。因此,在选择石墨舟时,建议与专业的石墨制品制造商进行合作,以获得更加专业和可靠的建议和服务。
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