Wat is het verschil tussen een kwartskroes en een silicakroes?

In wezen is een kwartskroes een hoogwaardige vorm van een silicakroes; beide hebben silica als hun chemische kerncomponent. Bij industriële toepassingen liggen de belangrijkste verschillen echter in de zuiverheid, transparantie en het productieproces. Wat gewoonlijk een silicakroes wordt genoemd, kan gesmolten silicaproducten van keramische kwaliteit of een lagere zuiverheid bevatten, terwijl een kwarts smeltkroes verwijst specifiek naar een precisiecontainer gemaakt van zeer zuiver natuurlijk of synthetisch kwarts, met een hogere temperatuurbestendigheid en een extreem laag onzuiverheidsgehalte. Het is een essentieel verbruiksartikel bij het trekken van monokristallijn silicium en de productie van halfgeleiders.

I. Verschillen tussen kwartskroezen en gewone silicakroezen

Hoewel ze dezelfde chemische formule hebben, bepalen de verschillen in hun fysische eigenschappen hun verschillende toepassingsscenario’s:

• Zuiverheidsniveau: Kwartskroezen vereisen een extreem hoge zuiverheid, vooral voor het fotovoltaïsche trekken van één kristal, waarbij het silicagehalte boven de 99,9% moet liggen. Gewone silicakroezen kunnen meer metaalverontreinigingen bevatten, zoals aluminium, magnesium en calcium, en worden voornamelijk gebruikt voor het algemeen smelten van metalen of de verwerking van primair materiaal.
  
  
• Uiterlijk en structuur:
  Transparante kwartskroes: Heeft een volledig transparant uiterlijk en een meer uniforme warmtegeleiding.
  Ondoorzichtige (melkwitte) kwartskroes: Bevat een groot aantal luchtbellen, voornamelijk gebruikt voor warmte-isolatie en warmteverspreiding.
  Gewone silicakroezen kunnen een textuur hebben die dichter bij keramiek ligt en missen de kristalheldere transparantie van kwarts.
  
  
• Coëfficiënt van thermische uitzetting: Kwartskroezen hebben een extreem lage thermische uitzettingscoëfficiënt, wat betekent dat ze de structurele stabiliteit kunnen behouden en minder gevoelig zijn voor scheuren onder extreme temperatuurveranderingen (snelle afkoeling en verwarming).
  

II. Kernvoordelen en toepassingsscenario's van kwartskroezen

Als "held achter de schermen" in de halfgeleider- en nieuwe energie-industrieën zijn kwartskroezen onvervangbaar op de volgende gebieden vanwege hun unieke fysische en chemische eigenschappen:

• Fotovoltaïsche industrie: Bij het trekproces van éénkristallijn silicium dient de kwartskroes als houder voor het gesmolten polykristallijne silicium. De hoge zuiverheid garandeert de elektrische prestaties van de siliciumwafels en voorkomt dat onzuiverheden van zware metalen het kristal vervuilen.
  
  
• Halfgeleiderveld: Met de ontwikkeling van geavanceerde processen worden hogere eisen gesteld aan de vlakheid van het oppervlak en de beheersing van sporenelementen kwarts smeltkroess om de productie van grote wafels, zoals 12-inch wafels, mogelijk te maken.
  
  
• Analytische experimenten op hoge temperatuur: In het laboratorium zijn kwartskroezen bestand tegen de meeste zuren (behalve fluorwaterstofzuur), waardoor ze een ideale keuze zijn voor de vertering van sterke zure monsters.
  
  

III. Selectie en onderhoud: hoe kan de levensduur van kwartskroezen worden verlengd?

Om de productie-efficiëntie te garanderen en de kosten te verlagen, is het juiste gebruik van kwartskroezen cruciaal:

• Voorkom besmetting van vingerafdrukken: De zouten in handzweet bevatten alkalimetaalionen, die de kristallisatie van de kwartskroes bij hoge temperaturen versnellen (dat wil zeggen het verschijnen van witte vlekken), waardoor de levensduur ervan ernstig wordt verkort. Tijdens de installatie moeten stofvrije handschoenen worden gedragen.
  
  
• Controleer strikt de temperatuur: Hoewel kwartskroezen bestand zijn tegen hoge temperaturen, kan langdurig gebruik bij extreme temperaturen leiden tot verzachting en vervorming.
  
  
• Vermijd fysieke impact: Kwarts is bros en elke kleine mechanische schade kan zich ontwikkelen tot scheuren tijdens verhitting op hoge temperatuur.
  
  

Hoewel siliciumdioxide hun gebruikelijke basismateriaal is, vertegenwoordigen kwartskroezen het hoogste niveau van dit materiaal in industriële toepassingen. In moderne hightech productielijnen met strenge eisen op het gebied van zuiverheid en temperatuurbestendigheid is het kiezen van hoogwaardige kwartskroezen de sleutel tot het garanderen van rendement.