石墨匣钵坩埚的制造工艺是什么

石墨匣钵坩埚的制作工艺是一个杂乱且精细的进程，触及资料挑选、预处理、成型、烧结、后处理及查验等多个环节。以下是其制作工艺的详细归纳：
一、资料挑选与预处理
资料挑选：
    石墨匣钵坩埚的主要资料为高纯度天然石墨或人工石墨，纯度一般需抵达99.9%以上，以保证资料的高导热性和耐高温特性。
近年来，部分企业开始测验添加碳纤维或碳化硅等增强资料，经过复合改性前进匣钵的机械强度。
资料预处理：
    资料需经过筛分、磁选等手段去除杂质，并进行粒度分级，以完结资料的均质化。
    例如，某企业选用200目至500意图石墨粉分级标准。
二、成型工艺
等静压成型：
    经过液压设备对石墨粉施加均匀压力，构成高密度坯体。
    适用于杂乱形状制品的出产，如直径1.5米的大型匣钵。
热压成型：
    在高温（约2000℃）下结合机械压力，使石墨颗粒间产生化学键合。
    制品密度可达1.8g/cm3以上，适用于高精度半导体坩埚制作。
冷压-烧结成型：
    经过低温限制后二次烧结下降成本，但产品致密度略低。
    多用于民用领域。
三、烧结工艺
高温烧结：
    成型后的坯体需在石墨化炉中进行高温烧结，温度一般操控在2500-3000℃之间。
    经过操控气氛（如氩气保护）避免氧化，并促进剩下挥发物的脱除。
梯度升温技术：
    选用每小时升温50℃至政策温度的梯度升温办法，可有用削减内部裂纹，前进制品率15%以上。
微波烧结技术：
    部分企业引进微波烧结技术，将烧结时间缩短至传统工艺的1/3，一同下降能耗30%。
四、后处理与查验
精细加工与表面处理：
    烧结后的粗坯需进行数控机床精加工，包含标准校准、表面抛光等。
    表面粗糙度可降至Ra0.4μm以下，削减资料粘附。
    可喷涂碳化硅或氮化硼涂层作为抗氧化涂层，使匣钵在1600℃下的氧化失重率下降至0.5%/年。
质量查验：
    制品需经过X射线探伤检测内部缺点，并选用激光粒度分析仪验证孔径散布。
    先进企业已引进AI视觉检测系统，完结瑕疵辨认准确率达99.7%。

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