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多視角探討石英陶瓷坩堝
上傳時間:2021年05月08日 16:43:28
  一、石英陶瓷
  石英陶瓷是指以石英玻璃或熔融石英為原料,經(jīng)破碎、成型、佑鑫石英燒成等一系列制作工藝形成的制品。
  相比較石英玻璃,石英陶瓷可以視作是石英玻璃的全面“升級品”。
  石英玻璃與石英陶瓷的物理性能比較
  石英陶瓷的性能特點
  熱膨脹系數(shù)非常小,具有較好的體積穩(wěn)定性以及熱震穩(wěn)定性
  良好的化學穩(wěn)定性,耐玻璃液侵蝕性好
  石英陶瓷的導熱系數(shù)低
  石英陶瓷的抗彎強度隨溫度的升高而增加
  石英陶瓷比較適合制造大件制品
  石英陶瓷電阻大、電性質好
  石英陶瓷成型工藝
  石英陶瓷成型工藝有注漿成型、注射成型、壓濾成型、注凝成型等。
  幾種成形方法的工藝特性對比
  二、石英陶瓷坩堝
  石英坩堝是熔融石英陶瓷的一種。佑鑫石英石英陶瓷坩堝全稱為高純熔融石英陶瓷坩堝(二氧化硅含量≥99.9%),是以高純熔融石英為原料做成的陶瓷質坩堝。一般情況下,它的形狀主要有方形和圓筒形。其中,方形的高純石英坩堝用在多晶硅鑄錠環(huán)節(jié),充當多晶硅化料和長晶的容器;圓形的高純石英坩堝則用在單晶硅中拉單晶的環(huán)節(jié)。
  三、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)
  太陽能電池的主要分類
  太陽能電池作為一種清潔能源受到世界范圍內的廣泛重視。其中多晶硅太陽能電池具有穩(wěn)定的轉換效率,性能價格比最高,目前,鑄造多晶硅太陽能電池已經(jīng)成為最主要的光伏材料,國際市場上的光伏電池幾乎都是采用高純多晶硅材料制成的。
  而坩堝是多晶硅熔煉鑄錠過程中裝載多晶硅的容器,是多晶硅鑄錠生產(chǎn)過程中消耗量最大的配套品,是不可替代的關鍵材料。
  四、多晶硅鑄錠的生產(chǎn)流程圖
  多晶硅鑄錠熔煉過程中對裝載多晶硅的容器的要求極其的苛刻,佑鑫石英要求同時達到以下幾個條件:
  1.能在1500℃的高溫條件下一次性持續(xù)工作40小時以上;
  2.坩堝的主要成分與多晶硅材料類似;
  3.較好的熱震穩(wěn)定性、較小的熱膨脹系數(shù),抗高溫變形的能力好、較高的體積密度和抗彎強度等物理性能;
  4.對坩堝的純度、強度、尺寸精度都有十分嚴格的要求。
  目前,石英陶瓷憑借其優(yōu)良的特性已被太陽能用硅生產(chǎn)行業(yè)和領域所認可。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的快速增長帶動了多晶硅鑄錠的發(fā)展,從而對石英陶瓷坩堝的需求也是與日俱增。
  DNVGL最新發(fā)布報告稱:中國正在引領世界風能和太陽能光伏發(fā)電的增長,到2034年,太陽能光伏發(fā)電將超過煤炭作為主要的發(fā)電供給,到2050年將覆蓋該地區(qū)52%的電力需求。來自于國家能源局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2017年中國光伏發(fā)電新增裝機53.06GW,再次刷新歷史記錄。截至2017年12月底,全國光伏發(fā)電累計裝機達到130.25GW。而太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將為石英陶瓷坩堝提供廣闊的市場前景。
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