Op die gebied van materiaalkunde speel smeltkroeë 'n deurslaggewende rol in hoëtemperatuurprosesse, veral in afsettingstegnieke soos verdampingsbedekking. Geskikte smeltkroesmateriaal moet gekies word volgens die spesifieke tipe afsettingsmateriaal wat gebruik word. 

In Fisiese Vapor Deposition (PVD) prosesse word smeltkroeë gebruik om vaste metale of verbindings te hou, wat dan verhit word tot die punt van verdamping of sublimasie. Dit laat die verdampte materiaal as 'n dun film op die substraat kondenseer. Baie gesmelte materiale benodig 'n smeltkroesvoering, en die werklike ladingskapasiteit van die smeltkroes hang af van die volume voering.

Algemene kwessies en oplossings van smeltkroeë in materiaalafsettingsprosesse

Chemiese verenigbaarheidskwessies

Kroesies en hul voerings moet versigtig gekies word om ongewenste chemiese reaksies by hoë temperature te vermy. Onversoenbare smeltkroesmateriale kan die smelt korrodeer of besoedel, wat produkkwaliteit kan benadeel.

Aanbevole oplossings:

• Gebruik van Crucible Liners:Om die smeltkroes met 'n geskikte materiaal te voer, kan chemiese reaksies tussen die smeltkroes en gesmelte materiaal voorkom, wat die suiwerheid van die verdampte materiaal behou. Maar nie alle smeltkroeë is met voerings toegerus nie. Vir die verdamping van gesmelte metale soos goud (Au) en die afsetting van boor (B), kobalt (Co), chroom (Cr), yster (Fe), germanium (Ge), palladium (Pd) en nikkel (Ni) ), is smeltkroesvoering oor die algemeen nie nodig nie.
• Kies toepaslike voeringmateriaal:Afhangende van die gesmelte materiaal, voerings gemaak vanTantaal (Ta),Nikkel (Ni),Molibdeen (Mo),Pirolitiese boornitried (PBN), ofWolfram (W)word algemeen gebruik om reaksies te versag en die smeltkroes teen skade te beskerm.
  
  

Termiese uitbreiding Mismatch

'n Kritieke probleem in hoë-temperatuur prosesse is die termiese uitsetting wanverhouding tussen die smeltkroes en die gesmelte materiaal. Tydens verhitting brei gesmelte materiale tipies vinniger uit as die smeltkroes, wat druk op die mure uitoefen en moontlik lei tot krake of vervorming. Net so, tydens afkoeling, kan spanning ontwikkel soos die materiaal saamtrek, veral as daar 'n oormatige hoeveelheid oorblywende materiaal in die smeltkroes is.

Oplossings:

• Bypassende termiese uitbreidingskoëffisiënte:Verseker dat die termiese uitsettingskoëffisiënte van die smeltkroes en die materiaal versoenbaar is om spanning te minimaliseer.
• Beperk materiaalvolume:Hou gesmelte materiaal beperk tot 'n klein swembad aan die onderkant van die smeltkroes tydens afkoeling om kontak met die sywande te vermy, of haal alle materiaal uit voor afkoeling.
• Gereelde inspeksies:Na elke proses, inspekteer die smeltkroes vir krake of strukturele skade.
  

Kroesvul Aanbevelings

Die mate waarin 'n smeltkroes gevul word, hang af van die tipe afsettingsmateriaal, en dit kan aansienlik verskil tussen sublimerende materiale, gesmelte materiale en chemiese verbindings.

Sublimerende materiaal:Vul die smeltkroes tot 90% kapasiteit vir optimale werkverrigting. In konstante krag- of temperatuurverdamping, verander dampverspreiding en tempo soos die materiaal verbruik word, maar sublimerende materiale (bv. soute) toon gewoonlik minimale probleme.

Gesmelte materiale/nie-sublimerende materiale:Die aanbevole vulvlak vir nie-sublimerende materiale is 75% van die smeltkroes se kapasiteit. Oorvulling kan lei tot krake as gevolg van die verskil in termiese uitsetting tussen die smeltkroes en materiale soos aluminiumoksied wanneer dit herverhit word.

Chemiese verbindings:Vir chemiese verbindings word die beste resultate tipies behaal wanneer die smeltkroes tot ongeveer 50% gevul is, met die materiaal wat verminder word tot ongeveer 17% tydens verdamping. As dampkwaliteit (bv. dissosiasie, damptemperatuur of tempo) krities is, kan verdere aanpassings nodig wees om die verdampingsproses te optimaliseer.

Beste praktyke vir skoonmaak van smeltkroeë

Om kruisbesmetting te vermy, word dit aanbeveel dat elke smeltkroes toegewy word om 'n enkele tipe materiaal te verhit. Terwyl sommige organiese verbindings deeglik verwyder kan word met behoorlike skoonmaak, kan ander moeiliker wees om uit te skakel. Die sukses van skoonmaak hang af van die spesifieke organiese verbinding en die vuurtemperatuur.

Aanbevole skoonmaakprosedure:

• Week die smeltkroes in 'n 0.1M kaliumhidroksiedoplossing vir 15-20 minute.
• Spoel af met gedeïoniseerde water.
• Maak skoon in 'n ultrasoniese bad met 'n fyn poeier skoonmaakmiddel (2 eetlepels opgelos in 200 ml water) vir 60 minute.
• Spoel weer deeglik uit met gedeïoniseerde water.
• Dompel die smeltkroes in asetoon en maak dit vir 20 minute ultrasonies skoon.
• Herhaal die proses met isopropanol vir nog 20 minute.
• Droog die smeltkroes by 70°C vir ten minste 40 minute, of langer indien nodig.

Alternatiewelik kan die verhitting van die smeltkroes tot temperature ver bo die normale verdampingspunt van die organiese materiaal selfreiniging moontlik maak deur residue af te brand.

Pasgemaakte smeltkroesmateriale en -oplossings

Vir pasgemaakte smeltkroesvorms, poriegroottes, materiale of ander gespesialiseerde vereistes, kontak ons ​​asseblief vir pasgemaakte oplossings.