Dalam bidang sains bahan, crucible memainkan peranan penting dalam proses suhu tinggi, terutamanya dalam teknik pemendapan seperti salutan sejatan. Bahan pijar yang sesuai hendaklah dipilih mengikut jenis bahan pemendapan tertentu yang digunakan. 

Dalam proses Pemendapan Wap Fizikal (PVD), mangkuk pijar digunakan untuk memegang logam atau sebatian pepejal, yang kemudiannya dipanaskan hingga ke titik penyejatan atau pemejalwapan. Ini membolehkan bahan yang diwap mengewap sebagai filem nipis pada substrat. Banyak bahan lebur memerlukan pelapik crucible, dan kapasiti cas sebenar crucible bergantung pada volum pelapik.

Isu Biasa dan Penyelesaian Crucible dalam Proses Pemendapan Bahan

Isu Keserasian Bahan Kimia

Crucible dan pelapiknya mesti dipilih dengan teliti untuk mengelakkan tindak balas kimia yang tidak diingini pada suhu tinggi. Bahan pijar yang tidak serasi boleh menghakis atau mencemarkan cair, yang boleh menjejaskan kualiti produk.

Penyelesaian yang Disyorkan:

• Penggunaan Pelapik Crucible:Melapisi pijar dengan bahan yang sesuai boleh menghalang tindak balas kimia antara pijar dan bahan cair, memelihara ketulenan bahan yang tersejat. Tetapi tidak semua crucible dilengkapi dengan pelapik. Untuk penyejatan logam lebur seperti emas (Au) dan pemendapan boron (B), kobalt (Co), kromium (Cr), besi (Fe), germanium (Ge), paladium (Pd), dan nikel (Ni). ), pelapik pijar secara amnya tidak diperlukan.
• Memilih Bahan Pelapik yang Sesuai:Bergantung pada bahan cair, pelapik diperbuat daripadaTantalum (Ta),Nikel (Ni),Molibdenum (Mo),Pirolitik Boron Nitrida (PBN), AtauTungsten (W)biasanya digunakan untuk mengurangkan tindak balas dan melindungi mangkuk pijar daripada kerosakan.
  
  

Tidak Padan Pengembangan Terma

Isu kritikal dalam proses suhu tinggi ialah ketidakpadanan pengembangan haba antara pijar dan bahan cair. Semasa pemanasan, bahan lebur lazimnya mengembang lebih cepat daripada pijar, memberikan tekanan pada dinding dan berpotensi menyebabkan keretakan atau ubah bentuk. Begitu juga, semasa penyejukan, tegasan boleh berkembang apabila bahan menguncup, terutamanya jika terdapat jumlah bahan sisa yang berlebihan dalam mangkuk pijar.

Penyelesaian:

• Memadankan Pekali Pengembangan Terma:Pastikan pekali pengembangan haba pijar dan bahan serasi untuk meminimumkan tekanan.
• Hadkan Isipadu Bahan:Simpan bahan cair terkurung di dalam kolam kecil di bahagian bawah mangkuk pijar semasa penyejukan untuk mengelakkan sentuhan dengan dinding sisi, atau ekzos semua bahan sebelum disejukkan.
• Pemeriksaan berkala:Selepas setiap proses, periksa crucible untuk keretakan atau kerosakan struktur.
  

Cadangan Pengisian Crucible

Tahap di mana pijar diisi bergantung pada jenis bahan pemendapan, dan ia boleh berbeza dengan ketara antara bahan pemejalwapan, bahan lebur dan sebatian kimia.

Bahan pemejalwapan:Isi mangkuk pijar hingga kapasiti 90% untuk prestasi optimum. Dalam penyejatan kuasa atau suhu malar, taburan wap dan kadar berubah apabila bahan digunakan, tetapi bahan pemejalwapan (cth, garam) biasanya menunjukkan isu yang minimum.

Bahan Lebur/Bahan Tidak Mensublimasikan:Paras isian yang disyorkan untuk bahan bukan pemejalwapan ialah 75% daripada kapasiti pijar. Pengisian berlebihan boleh menyebabkan keretakan disebabkan oleh perbezaan pengembangan haba antara pijar dan bahan seperti aluminium oksida apabila dipanaskan semula.

Sebatian Kimia:Untuk sebatian kimia, keputusan terbaik biasanya dicapai apabila mangkuk pijar diisi kepada kira-kira 50%, dengan bahan berkurangan kepada sekitar 17% semasa penyejatan. Jika kualiti wap (cth, penceraian, suhu wap, atau kadar) adalah kritikal, pelarasan selanjutnya mungkin diperlukan untuk mengoptimumkan proses penyejatan.

Amalan Terbaik Pembersihan Pisau

Untuk mengelakkan pencemaran silang, adalah disyorkan bahawa setiap pijar dikhaskan untuk memanaskan satu jenis bahan. Walaupun sesetengah sebatian organik boleh disingkirkan secara menyeluruh dengan pembersihan yang betul, yang lain mungkin lebih sukar untuk dihapuskan. Kejayaan pembersihan bergantung pada sebatian organik tertentu dan suhu pembakaran.

Prosedur Pembersihan yang Disyorkan:

• Rendam bekas dalam larutan kalium hidroksida 0.1M selama 15-20 minit.
• Bilas dengan air ternyahion.
• Bersihkan dalam mandi ultrasonik dengan detergen serbuk halus (2 sudu besar dilarutkan dalam 200 mL air) selama 60 minit.
• Bilas dengan teliti dengan air ternyahion sekali lagi.
• Rendam bekas dalam aseton dan bersihkan secara ultrasonik selama 20 minit.
• Ulangi proses dengan isopropanol selama 20 minit tambahan.
• Keringkan bekas pada suhu 70°C selama sekurang-kurangnya 40 minit, atau lebih lama jika perlu.

Sebagai alternatif, memanaskan mangkuk pijar pada suhu jauh melebihi takat penyejatan biasa bahan organik boleh membenarkan pembersihan diri dengan membakar sisa.

Bahan dan Penyelesaian Crucible Tersuai

Untuk bentuk pijar tersuai, saiz liang, bahan atau keperluan khusus lain, sila hubungi kami untuk penyelesaian yang disesuaikan.