Существует две основные формы графитовых лодок: лодка с графитовым желобком (например, W-образный двухсторонний парашют) и лодка из тонкого графита.
Лодочки с графитовыми канавками в основном используются в процессе спекания в вакуумных печах, особенно при производстве цементированного карбида и других изделий. Подходят для образцов или материалов, требующих равномерного нагрева и перемещения. Они могут перевозить большое количество материала, подходят для массового производства.
Тонкие графитовые лодки часто используются там, где требуется точный контроль нагрева и перемещения. Подходят для оборудования или процессов с высокими требованиями к пространству. Тонкая конструкция позволяет сосуду иметь небольшую теплоемкость и быстро реагировать на изменение температуры. Компактная конструкция помогает снизить потери тепла в процессе нагрева. Легко загружать и выгружать материалы, повышая эффективность производства.
Свойства графитовых лодок
Устойчивость к высоким температурам. Графитовые лодки способны выдерживать экстремальные температуры вплоть до 2000°C. Они могут хорошо работать в экстремальных условиях.
Химическая устойчивость. Графитовые лодочки способны противостоять воздействию различных кислот, щелочей и химических солей. Это позволяет использовать их для изготовления устройств для химических реакций.
Высокая прочность. Графитовые лодки выдерживают большие нагрузки и экстремальные условия резкого нагрева и охлаждения. При этом они обладают малым коэффициентом теплового расширения и долгим сроком службы. Это очень важно для их использования в таких отраслях, как полупроводники и солнечная энергетика.
Электропроводность. Графитовые лодочки обладают отличной проводимостью электронов, поэтому они широко используются в литиевых батареях и электронной промышленности.
Высокая теплопроводность. Графит обладает высокой теплопроводностью при комнатной температуре, а его теплопроводность может достигать 2,17×10^6 Вт/(см-К). Это позволяет графитовой лодке сохранять отличную теплопроводность при высоких температурах. В условиях сверхвысоких температур, графит может сохранять стабильные теплопроводные свойства, что делает его важным для высокотемпературных теплообменников и изоляционных материалов.
Применение графитовой лодки
Полупроводниковая промышленность: Как отличная теплопроводность и устойчивость к высоким температурам. Графитовые лодочки широко используются в процессах высокотемпературной обработки. Таких как термическая диффузия и окисление. Монокристаллические графитовые лодочки могут обеспечить температурную стабильность и равномерное распределение тепла на кремниевых пластинах во время обработки, тем самым улучшая качество продукции и эффективность процесса.
Солнечная энергетика: Графитовые лодочки являются ключевым компонентом при производстве солнечных батарей и стеклянных изделий. Они могут переносить и транспортировать кремниевые пластины во время высокотемпературных процессов, таких как PECVD (химическое осаждение из паровой фазы с усилением плазмы), диффузия и травление. Они повышают эффективность преобразования солнечной энергии.
Устройство для проведения химических реакций: Графитовые лодочки могут работать в качестве контейнера для реактивов, обеспечивая плавное протекание химической реакции.
Промышленность литиевых батарей: Графитовые лодочки также широко распространены в производстве электродных материалов. Они могут улучшить производительность и безопасность литиевые батареи.
Кроме того, графитовые лодки полезны в следующих областях:
Носитель для материалов: графитовая лодка играет роль носителя материалов, которые обрабатываются в вакуумная печь или высокотемпературной печи. Эти материалы могут быть сырьем, используемым в производстве цементированного карбида. Или другие материалы, с которыми необходимо работать при высоких температурах.
Защита образцов: В лабораториях и на промышленных предприятиях графитовые лодки часто используются для хранения, переноса и обработки образцов. Его стабильные химические свойства и высокая термостойкость помогают защитить образцы от загрязнения и повреждения.
Более того, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики графитовых лодок, в процесс производства добавляют некоторые композитные материалы. Например, эпоксидный графит.
Эпоксидный графит - это композитный материал из графита. Он состоит из графита и эпоксидной смолы, полученных в результате специального процесса. Этот материал не только наследует характеристики графита, такие как высокая термостойкость и хорошая электропроводность, но и повышает общую прочность и коррозионную стойкость материала за счет добавления эпоксидной смолы. В некоторых случаях применения графитовых лодок, особенно в тех, которые требуют больших нагрузок или подвержены сильной коррозии, графитовое эпоксидное днище лодки используется в качестве усиленной конструкции для повышения прочности и срока службы лодок.