發(fā)布時(shí)間:2020-06-03 瀏覽次數:8526
高溫管式爐,立式管式爐,氣氛CVD系統,使用剛玉爐管做加熱腔高純剛玉爐管(或剛玉制品),在利用其高純高溫的優(yōu)質(zhì)特性的同時(shí),我們必須要遵循剛玉材質(zhì)的固有特性(抗熱震性相對較差,不耐急冷急熱),在使用過(guò)程中謹慎操作,不當操作會(huì )造成爐管或坩堝的炸裂(不會(huì )使用的親,請慎重采購)為提高高純剛玉制品的使用壽命,減少因使用不當造成損壞所帶來(lái)的損失,特提出以下幾點(diǎn)建議供用戶(hù)參考:
一、造成爐管或坩堝炸裂的原因分析:
A.溫差太大:
1.在使用高溫爐管(或剛玉制品)的時(shí)候升溫和降溫速度最好控制5 度/分鐘,越慢越好。急冷急熱是導致剛玉爐管斷管的主要原因之一,常壓下使用溫度一般不要超過(guò)1650℃;
2 .請始終保持管內清潔,用后及時(shí)清理爐管內壁,不要殘留一些樣品在管內,以避免發(fā)生化學(xué)反應,高溫區應避免雜質(zhì)混入,尤其是金屬碎屑及含K2O、Na2O、CaO、SiO2等的非金屬礦物原料等,否則易形成低溫共熔物而使剛玉管損壞開(kāi)裂;
3 .在放樣和取樣時(shí)不要高于150度 ,且要緩慢的從邊緣向中心推進(jìn)。高溫送樣和取樣是造成剛玉管斷裂主要原因,不得用低溫物體觸碰高溫的爐管,避免將剛玉管直接插入高溫的爐膛中。降溫時(shí)要程序降溫至300度以后自然冷卻,升降溫速率控制到5℃左右,不能用風(fēng)冷或用冷卻水間接降溫。應避免高純剛玉爐管局部驟冷驟熱,尤其是熱態(tài)的剛玉管應避免直接放在常溫狀態(tài)下的耐火磚或耐火纖維毯上,否則很容易炸裂。同時(shí)也避免溫度高蓄熱量大的燒結物在剛玉爐管內觸壁移動(dòng),如需移動(dòng),移動(dòng)時(shí)溫度梯度最好控制在200℃以?xún)取?
4.在需要通氣氛場(chǎng)所,氣流量不要過(guò)大,以每分鐘10~50個(gè)氣泡為宜,避免冷氣體流量過(guò)大造成爐管溫差過(guò)大,使爐管斷裂,高溫下,由于氣體膨脹,氣泡量會(huì )增多,不要減少進(jìn)氣量,避免降溫時(shí)由于進(jìn)氣量的減少造成密封水倒吸進(jìn)爐管,造成爐管炸裂;
5.剛玉管在使用中要在管中放隔熱塞(每側一個(gè)或兩個(gè)),位置是熱區和冷區之間的位置,以減小溫度梯度造成的炸裂。
B.重力形變:
高溫使用剛玉爐管,建議在管子兩側加托架,以免造成管子因為重力變形斷裂;
C. 其它原因:
1.在剛玉爐管里面燒的樣品,特別是要燒到1300℃左右的樣品,含水量要少(含水量是指:吸附水,結晶水和在加熱過(guò)程中生成的水);含水量多的樣品建議先將樣品120度左右預燒一下,排干水分,再放入到剛玉爐管內燒結反應;
2.新買(mǎi)的爐管子要在5℃/min的升溫速率下,升溫到1300℃烘烤一次然后再用于工作,以消除應力和污染物;
3.建議升溫速度不要過(guò)快的,升溫速度5~8℃/min,極限速度最快10℃/min,降溫要設置降溫曲線(xiàn),最佳升溫速率不得高于10℃/min,降溫速率應低于10℃/min
(一定要設置降溫速率,切忌在高溫處直接停止程序)
4.建議升降溫速率:500℃以下≤5℃/min;
500-800℃≤10℃/min;
800-1000℃≤5℃/min;
1000-1400℃≤3℃/min;
1400-1600℃≤2℃/min
5、為盡量避免由于溫度梯度變化大而導致高純剛玉爐管斷裂,建議爐管內管堵(或反射屏)位置盡量不要與管外保溫棉(或隔熱支撐處)位置重疊,根據使用經(jīng)驗,管堵外拉一些,都會(huì )相應的提高剛玉管的使用壽命。
6、高純剛玉爐管屬脆硬性材料,對于不同的使用條件和工藝方法,剛玉管的使用壽命不盡相同,其受使用溫度、升降溫速率、氣氛、燒結物揮發(fā)、環(huán)境溫度以等影響很大。望使用用戶(hù)能結合自身工藝特點(diǎn),總結出一套最適合使用條件的操作規范。
二、造成爐管形變原因分析:
1.常溫下使用溫度長(cháng)時(shí)間超過(guò)1600度,由于重力原因造成爐管彎曲變形;
2.長(cháng)時(shí)間高溫≧1500℃時(shí),爐管處于逐漸軟化狀態(tài),應盡量在常壓下(流動(dòng)保護氣氛下)使用,爐管內的絕對正向壓力≧0.15Mpa時(shí)會(huì )造成爐管向外外鼓肚子。若爐管抽真空,反向壓力≦0.05Mpa時(shí) ,會(huì )造成爐管向內形變 。