可以说所有的重金属都会使石英坩埚变成这样

可可以以说说所所有有的的重重金金属属都都会会使使石石英英坩坩埚埚变变成成这这样样 化化学学中中的的重重金金属属 定义 重金属指 比重大于 5 的金属 一般指密度大于 4 5 克每立方厘 米的金属 重金属指的是原子量大于55 的金属 如铁的原子量为 56 大于 55 故也是重金属 重金属约有 45 种 一般都是属于过渡元素 如 铜 铅 锌 铁 钴 镍 锰 镉 汞 钨 钼 金 银等 2 陶陶瓷瓷化化学学中中的的石石英英与与重重金金属属 所谓坩埚被腐蚀 其实不是化学反应 它只是个物理过程 其主要方式有 以下几种 a 析晶 石英坩埚是用高纯二氧化硅制作的 二氧化硅以无定型态存在 就象玻 璃 水 析晶就是无定型态结晶了 变成了石英晶体 方石英 这个过 程称为再结晶 也称为 失透 通常称为 析晶 在高温状态下碱金 属 K Na Li Ca 等 能促进石英的结晶 析晶一般为白色 不透明 但不会形成上图的黑点 当析晶严重时 容易脱落而影响拉晶 少量的析 晶反而增加了坩埚表面的稳定性 有利于拉晶 有效减少氧含量 比如涂层 坩埚涂的钡涂层就是一种可控的析晶 严重析晶可能的原因 1 石英坩埚受到沾污 在所有的石英坩埚的沾污中 碱金属离子钾 K 钠 Na 锂 Li 和碱土金属离子 钙 Ca 镁 Mg 这些离子的存在是石英坩埚产生析晶的主要因素 2 在操作过程中 因操作方法不当也会产生析晶如在防止石英坩埚和装填 硅料的过程中 带入的汗水 口 水 油污 尘埃等 3 新的石墨坩埚未经彻底煅烧或受到沾污就投入使用是造成石英坩埚外层 析晶的主要原因 4 用于拉晶的原料纯度低 所含杂质太多或清洗工艺存在问题 5 熔料时温度过高 也将加重析晶的程度 6 石英坩埚的生产 清洗 包装过程中受到沾污 解决途径 1 石英坩埚的生产厂商要保证其生产的坩埚从用料到生产的各个环节都符 合质量要求 外部原因 2 在单晶生产的整个过程中应严格按照工艺规程认真操作 3 新的石墨器件 如石墨坩埚含有一定的灰粉和其它杂质 在投入使用前 须经过彻底的高温煅烧才能使用 客观原因 4 熔料时应选用合适的熔料温度以减少析晶或降低析晶的程度 b 析晶有黑点 这一类的坩埚被腐蚀主要是受重金属的影响 重金属除了会引起析晶外 更主要的是会大大降低石英的熔点 改变硅与石英间的不浸润性 所以石 英坩埚会表现出大量的黑点附着 1 拉晶所用的原料纯度一定要符合生产要求 如果原料本身所含杂质较 多 在溶料过程中也会造成析晶 原料要求 尤其是碱金属离子的存在 将会降低析晶温度200 300 2 原料的清洗一定要符合工艺要求 进过酸或碱处理的原料如果未将酸 碱残液冲洗彻底 易造成析晶 解决途径 必须严格规范洗料工艺 尤其是洗料的每个动作细节 结合长期的洗料 经验 总结了几点 1 酸洗后的料在没有充分冲洗之前不可暴裸与空气中 表面带残酸的料 在空气中易氧化 出现兰 白雾 2 酸洗后的料在没有充分冲洗之前不可用超声波清洗 因为所有的超声 槽都是用金属材料制作 不锈钢 残酸一旦超声到水里会快速与超声槽壁反应 产生大量的金属离子 因 电负性大多吸附到了硅料表面 特别是加热超声会更严重 3 烘料时 硅料不可与任何金属筐接触 因为硅料表面的去离子水在烘 箱内极易使金属筐反应 产生大 金属离子