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宇電AI二次儀表在太陽能石英坩堝中的應(yīng)用
摘要:本文以常熟華融太陽能新型材料有限公司為例,,介紹了宇電AI儀表在太陽能石英坩堝中的應(yīng)用,。從用表情況,、工藝流程、生產(chǎn)原理,、應(yīng)用情況等方面進(jìn)行詳細(xì)的描述,,通過實(shí)際應(yīng)用證明宇電產(chǎn)品在此行業(yè)的成功應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:AI儀表、石英坩堝,、太陽能
一,、引言
常熟華融太陽能新型材料有限公司(SPM)是一家新興的致力于研發(fā)、生產(chǎn),、銷售太陽能光伏產(chǎn)品---太陽能石英坩堝的高科技企業(yè),。該公司在生產(chǎn)中,采用了廈門宇電自動(dòng)化科技有限公司的二次儀表和無紙記錄儀進(jìn)行電流監(jiān)測(cè),、液位采集,、壓力采集、溫度控制以及過程組態(tài),、數(shù)據(jù)記錄等操作,,貫穿于石英坩堝熔制、烘干,、酸洗,、涂鋇整個(gè)生產(chǎn)流程,提高了石英坩堝生產(chǎn)的自動(dòng)化水平,,由于儀表的高精度,、高穩(wěn)定性能,在生產(chǎn)過程中確保了石英坩堝的品質(zhì),,而且有效地降低了客戶能源消耗,。
二、項(xiàng)目介紹
(一)用表型號(hào):
(二)項(xiàng)目詳述:
石英坩堝可在1450°以下使用,,分透明和不透明兩種,。早期的坩堝是全透明的,這種全透明的機(jī)構(gòu)容易引起不均勻的熱傳輸,、增加晶棒生長(zhǎng)的難度,,所以這種坩堝幾乎遭到淘汰;現(xiàn)代的坩堝通常是使用電弧法生產(chǎn)的半透明石英坩堝,,存在有內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu),,外層是高氣泡密度的區(qū)域,稱為氣泡復(fù)合層,,內(nèi)層是一層3-5mm的透明層,,稱為氣泡空泛層。石英坩堝具有高純度,、耐溫性強(qiáng),、尺寸大精度高、保溫性好,、節(jié)約能源,、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),,世界半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)達(dá)國家已用此坩堝取代了小的透明石英坩堝,是拉制大直徑單晶硅,,發(fā)展大規(guī)模集成電路*的基礎(chǔ)材料,。
1、工藝流程:
圖1 石英坩堝生產(chǎn)工藝圖
如圖1所示:項(xiàng)目生產(chǎn)產(chǎn)品為石英圓坩堝,,主要工藝步驟為模具加料,、坩堝熔制爐熔制、成品出爐,、尺寸檢驗(yàn),、酸洗、水洗,、超聲清洗,、涂鋇、包裝入庫,。具體介紹如下:
?、偌恿希涸谑>咧屑尤胨柚亓渴⑸埃瑢⒛>邔?dǎo)入熔制爐內(nèi),;
?、谌壑齐A段:先抽真空,然后通過3根石墨電極起電弧,,熔制階段溫度約1700攝氏度,。抽真空帶出部分石英砂粉塵,需收集處理,。
?、鄢善烦鰻t:經(jīng)過30~40分鐘的熔制階段后,將電弧關(guān)閉,,模具退出熔制爐,;
④尺寸檢驗(yàn):使用卡鉗及卡尺檢驗(yàn)尺寸大小,,合格產(chǎn)品進(jìn)入下一步工序,;
⑤噴砂:用噴槍將石英砂噴在坩堝表面,,用來去除表面的附著物,噴出的砂由除塵器收集后重復(fù)使用,,人工操作,,設(shè)置專門噴房;
?、耷懈睿痕釄迦壑仆戤吅?,模具帶著坩堝退出熔制爐,由工人用錘子輕輕敲打模具外表面,使坩堝脫離模具,,石墨模具重復(fù)使用,。一般使用壽命為十幾爐。當(dāng)石墨模具出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫或變形時(shí)作報(bào)廢處理,;
?、邫z驗(yàn):人工檢驗(yàn)坩堝尺寸等規(guī)格;
?、嗲逑矗合人嵯?,將坩堝沒入(6~8%)HF酸洗槽內(nèi)洗,然后取出沒入清水中水洗,,然后進(jìn)行高壓清洗及超聲波清洗,,去除表面殘余離子;
?、嵬夸^:將氫氧化鋇粉末溶于水,,坩堝放入涂鋇機(jī)內(nèi),氫氧化鋇均勻噴涂于坩堝內(nèi)表面,。氫氧化鋇極易與空氣中的CO2反應(yīng)生BaCO3,, 坩堝表面的涂層即為BaCO3。 Ba(OH)2,、BaCO3均很穩(wěn)定,,涂鋇過程中無Ba離子產(chǎn)生,但Ba(OH)2溶液,,BaCO3i沉淀都是對(duì)人體有危害的劇毒物質(zhì),,操作過程需作好防護(hù)。
?、獍b入庫:使用紙箱包裝,,叉車將坩堝送入倉庫。
2,、生產(chǎn)原理:
圖2 石英坩堝生產(chǎn)原理圖
?、倜鞯纳a(chǎn):將高純石英粉裝入可任意傾動(dòng)角度的旋轉(zhuǎn)成型模內(nèi)(在金屬水冷套內(nèi)插入石墨模具),利用離心力作用和成型棒手工成型,,將已成坩堝形的旋轉(zhuǎn)裝置回轉(zhuǎn)到電極棒處,,然后將電極起弧并插入已成型的粉料腔內(nèi),使用其快速熔化成坩堝形狀的熔融石英,,經(jīng)冷卻后取出,,即完成一個(gè)石英坩堝的毛坯生產(chǎn)。
?、谥破烦尚停弘姌O起弧插入已成型的石英粉料腔內(nèi),,可以手動(dòng)或自動(dòng)升降電極,,以保證坩堝上下部的均勻熔化和電極燒蝕后的補(bǔ)償,從而制造出穩(wěn)定形狀的制品,,如圖二所示,。
旋轉(zhuǎn)成型和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是將兩個(gè)金屬水冷套(內(nèi)放石墨模)安放在一個(gè)大的回轉(zhuǎn)盤上,已達(dá)到一個(gè)處在熔化過程中,,另一個(gè)進(jìn)行成型操作,,從而可提高生產(chǎn)效率一倍。
如果采用多孔石墨,,并施以真空,,則可以生產(chǎn)出內(nèi)層透明外層不透明的通用規(guī)格的高質(zhì)量坩堝。
3,、我司產(chǎn)品在石英坩堝項(xiàng)目中的應(yīng)用情況
三,、結(jié)束語
此次的石英坩堝項(xiàng)目是太能產(chǎn)業(yè)集群的一次嘗試,石英坩堝作為拉制單晶硅的載體,,在整個(gè)太陽能產(chǎn)業(yè)鏈中的作用是不容忽視的,。宇電的二次儀表在實(shí)踐中為石英坩堝的生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保障,儀表具有很強(qiáng)的抗干擾性,,穩(wěn)定性達(dá)到生產(chǎn)需求,,在常熟華融太陽能新型材料有限公司的生產(chǎn)過程中,操作簡(jiǎn)便,,現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行良好,,大大提高了石英坩堝生產(chǎn)效率,使其工業(yè)自動(dòng)化水平又躍上一個(gè)新的臺(tái)階,。并且由于儀表在溫度,、壓力、液位,、電流等控制,,提升了客戶產(chǎn)品的品質(zhì),在一定程度上幫助了客戶塑造良好的品牌形象,。