1. 使用不当:这主要发生在冷却和拆卸炉子的过程中。用户在拉晶时,可能会缩短加热时间、冷却时间和拆炉时间,以提高生产效率。然而,石墨是否能承受冷却速度需要考虑。当温度升高时,石墨材料的强度会增加,反之,当温度下降时,强度会降低。如果冷却速度过快,应考虑内外壁温差引起的应力是否超过石墨坩埚所能承受的范围。
2. 加工缺陷:这种原因导致石墨坩埚的开裂行为是从接头处开始,然后扩展。裂缝通常垂直分裂。这种问题发生后很容易发现,因为它太明显了。造成这种问题的主要原因是接头过渡角度(通常为105°或115°)在交点处,而且没有使用圆角缓冲。此外,加工过程中由于刀尖引起的坩埚体微撕裂和使用过程中坩埚自身的应力也会导致开裂。
3. 运输、装卸、拆卸不当:运输装卸主要发生在运输过程中,涉及到各个热点领域的包装厂商和物流公司。但现在他们大多选择自己送货,这种原因正在逐渐减少。装配和拆卸主要发生在晶体拉拔过程中,特别是对于新手辅助工人。
4. 设计缺陷:因此,石墨坩埚的开裂通常发生在R部与上坩埚的连接处,通常为横向开裂,两侧较低,中部较高。如果将其全部劈开再放在一起,可以清楚地发现接头的两端无法重叠。真正的原因是使用后,坩埚上部壁厚均匀部分和下部逐渐增厚部分的应力集中在这一部分,导致应力集中,最终导致石墨坩埚开裂。
5. 原材料缺陷:由于石墨坩埚本身的物理性能主要由热传导和热膨胀引起,在快速冷却和快速加热的条件下,容易产生应力而难以消除。另外,在石墨生产过程中,石墨的压制、浸渍、焙烧、石墨化和提纯过程耗时较长,不易监测和测试。虽然整体性能比较一致,但同一石墨的各个部分之间仍存在一些差异,这从根本上决定了石墨会出现一些问题。