Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2023-05-04 Происхождение:中国粉体网
Солнечная поликристаллическая кремниевая батарея является наиболее широко используемым и наиболее зрелым продуктом в технологии солнечных батарей.Однако в процессе плавления слитка поликремния контейнер, содержащий поликремний, является очень требовательным.Как огнеупорный материал, который может противостоять изменению температуры, керамика из плавленого кварца считается идеальным контейнером, содержащим слиток поликремния.
Керамика из плавленого кварца изготавливается из кварцевого стекла или плавленого кварца в качестве сырья. Изделия, полученные путем шлифования, формования, спекания и других процессов, представляют собой новый вид кварцевых материалов высокой чистоты и высокой термостойкости, также известных как спеченные изделия из плавленого кварца, кварц. стеклокерамика.
По сравнению с кварцевым стеклом кварцевую керамику можно рассматривать как комплексную модернизацию кварцевого стекла.Отличные характеристики керамики из плавленого кварца отражаются главным образом в следующих аспектах:
(1) Отличная коррозионная стойкость, за исключением того, что с ней могут вступать в реакцию горячая концентрированная фосфорная кислота и плавиковая кислота при температуре 300 ℃, она почти не вступает в реакцию с другими кислотами и основаниями.
(2) Хорошая стойкость к тепловому удару, образцы при термическом ударе 25 ℃-1100 ℃ более 30 раз не образуют микротрещин или растрескивания поверхности.
(3) коэффициент теплового расширения низкий, температура составляет 0 ℃-800 ℃, коэффициент теплового расширения составляет всего 0,54X10-6/℃, поэтому, когда в этой температурной секции используется керамика из плавленого кварца, объем изменение небольшое, устойчивость к тепловому удару хорошая, поэтому керамика из плавленого кварца преодолевает суровые условия эксплуатации.
(4) керамика из плавленого кварца имеет низкую теплопроводность, диэлектрическую проницаемость и диэлектрические потери, теплопроводность 2,09 Вт/мК, диэлектрическая проницаемость 3,1-3,8, диэлектрические потери 4X10-4.
(5) Хорошая изоляция, сопротивление при комнатной температуре 1015 Ом.
(6) Прочность керамики из плавленого кварца на изгиб увеличивается с повышением температуры.Прочность на изгиб при 1000 ℃ на 30-60% выше, чем при комнатной температуре.Это связано с тем, что скорость миграции атомов в керамике из плавленого кварца увеличивается при высокой температуре, что делает часть вершины трещины тусклой, что увеличивает прочность на изгиб.
В 1960-х годах керамика из плавленого кварца была впервые разработана Технологическим институтом Джорджии в США.Его превосходные характеристики делают его весьма популярным в развитых странах, он быстро продвигается и внедряется в развитых промышленных городах США, Японии, Франции и других стран.В нашей стране тоже начали внедрять в производство и применять в 1972 году.
Ведущими странами мира в технологии обработки расплавленного кварца являются США, Германия, Япония и Россия, но все они осуществляют технологическую блокаду нашей страны, внутренние ограничения по технологии очистки и стоимости, крупномасштабное производство расплавленного кварца с содержанием SiO2 не смогли обеспечить прорваться через 99,99%, Столкнувшись с низкой добавленной стоимостью продукции, высоким энергопотреблением, заметными экологическими проблемами, серьезной тратой ресурсов и другими проблемами.
В настоящее время методы изготовления керамики из плавленого кварца в основном включают литье под давлением геля, литье с заливкой, литье изостатическим прессованием, горячее литье под давлением, среди которых литье под давлением геля является одним из широко используемых методов в Китае.
4.1 Затирка молдинга
Формование цементным раствором — это производственный процесс, при котором материалы помещаются в раствор нескольких водорастворимых органических веществ, равномерно перемешиваются и превращаются в суспензию, а затем впрыскиваются в пористую форму (обычно гипсовую форму).Капиллярная сила пористой формы и функция водопоглощения гипса используются для поглощения влаги в суспензии и формирования суспензии.
Процесс изготовления плавленой кварцевой керамики методом затирки прост, себестоимость невысока, пригодна для изготовления изделий сложной формы.Однако существуют некоторые проблемы, такие как длительное время формовки и плохая однородность заготовки.
4.2 Литье под давлением
Литье под давлением заключается в добавлении керамического порошка и растворителя к определенному типу и функции органического носителя, равномерном нагревании, смешивании с помощью оборудования, чтобы использовать очень высокую скорость в форме, чтобы обеспечить естественное формование образца и, наконец, органическое вещество в от тела заготовки можно избавиться более сложным химико-физическим методом.
Литье под давлением может быть крупномасштабным производством и автоматизацией, но в образце легко возникают дефекты, вероятность успеха продукта низкая, а органическое связующее в процессе литья под давлением прилипает к форме, и его особенно трудно удалить. .
4.3 Тип впрыска конденсата
Гелевая система вводится в расплавленную кварцевую суспензию для формирования трехмерной сетчатой структуры, так что керамические частицы могут быть отверждены на месте с образованием заготовки.Отверждение на месте заключается в удержании частиц в исходном положении суспензии, полагаясь на силу между частицами и гелевой системой, так что суспензия переходит из жидкого состояния в твердое, чтобы получить тело.
Литье под давлением — это своего рода процесс формования, аналогичный литью под давлением и литью под давлением.По сравнению с формованием с заливкой, изделия, полученные методом литья под давлением, более однородны внутри, имеют более высокую точность и форму, близкую к нетто.По сравнению с литьем под давлением литье под давлением имеет больше преимуществ.Для литья под давлением не нужны дорогие формы, требуется лишь небольшое количество органических веществ, и его можно использовать в качестве воды для автоматизированного производства.
4.4 Горячее литье под давлением
Горячее литье под давлением заключается в использовании реологических характеристик органического вещества (в основном парафина) при высокой температуре для заливки суспензии в форму из парафина.Обычно нагревание переводит суспензию в расплавленное состояние.После охлаждения его помещают в металлическую форму, где он затвердевает и превращается в заготовку.
Операция горячего литья под давлением проста, время формования короткое, формовочные изделия практически не требуют последующей обработки, изделия спекания имеют хорошую плотность.Благодаря вышеперечисленным преимуществам широкое распространение получило горячее литье под давлением.
Но процесс горячего литья под давлением сложен, требует больших энергозатрат, стоимость относительно высока, а количество парафина и поверхностно-активных веществ (олеиновая кислота, стеариновая кислота) также будет влиять на текучесть расплавленного кварца и прочность заготовки, а затем влияют на процесс формования.
Керамика из плавленого кварца обладает сильной коррозионной стойкостью, высокой термостойкостью, низкой теплопроводностью и отличными эксплуатационными характеристиками в качестве конструкционных и функциональных материалов, используемых в стекольной, металлургической, аэрокосмической, поликремниевой, электронной промышленности и во многих других областях.
5.1 Стекольная промышленность
В стекольной промышленности из-за хорошей термической стабильности керамических изделий из плавленого кварца они используются в качестве валков из плавленого кварца, воздушных сопел, керамических внутренних разливочных стаканов, напорных кирпичей в флоат-стекле и т. д.
5.2 Металлургическая промышленность
В металлургической промышленности из-за своей высокой прочности, небольшого теплового расширения, хорошей стойкости к термическому удару и других превосходных свойств керамика из расплавленного кварца используется в качестве подъемных труб из расплавленного кварца, сопел из расплавленного кварца и т. Д.
5.3 Аэрокосмическая промышленность
В аэрокосмической промышленности изделия из плавленой кварцевой керамики используются в качестве обтекателей ракет и отвечают требованиям формы и прочности ракет благодаря низким потерям и низким искажениям при передаче радиолокационных волн.
5.4 Поликремниевая промышленность
В поликремниевой промышленности тигель из плавленого кварца является незаменимым компонентом для приготовления слитков солнечного поликремния.Поскольку состав керамического тигля из плавленого кварца аналогичен составу поликремния, он имеет небольшой коэффициент теплового расширения, хорошую стойкость к термическому удару, высокую объемную плотность и прочность на изгиб.В то же время тигель является одноразовым расходным материалом в процессе приготовления слитка поликремния, а керамические изделия из плавленого кварца также могут сэкономить много средств.
5.5 Электротехническая промышленность
В электротехнической промышленности керамика из плавленого кварца из-за ее высокого напряжения пробоя, низкой диэлектрической проницаемости, низкого значения тангенса угла потерь, хорошей термостойкости и других преимуществ, керамические изделия из плавленого кварца широко используются в качестве изоляционного покрытия газоразрядной камеры, отводящего нагревателя, компоненты газолазерной разрядной камеры.
