V型石墨舟皿在防渗碳方面有哪些优势

作者:jcshimo 发布时间:2025-10-23 03:02:42

高密度V型石墨舟皿在防渗碳方面的优势首要表现在以下方面:
一、涂料层物理阻断:氮化硼涂层的高效防护
涂层厚度与资料特性
    V型石墨舟皿的槽体和石墨片外表涂覆厚度≥0.18mm的氮化硼(BN)涂料层。氮化硼具有优异的化学慵懒,在高温下(如硬质合金烧结的1400-1600℃)不与碳反响,可形成细密隔离层,阻断碳原子向合金内部的涣散途径。
防渗碳作用验证
    在硬质合金烧结中,该涂层使产品渗碳层硬度下降崎岖从传统结构的15%-20%降至≤5%,确保合金功能安稳。例如,某企业实测数据显现,运用氮化硼涂层后,YG8硬质合金的钴磁值动摇范围从±3%收窄至±0.5%,标明渗碳操控精度显着前进。
二、结构优化:削减碳触摸与气体停留
V型槽的几何优势
    触摸面积最小化:V型槽经过斜面限位固定产品,比较U型槽,产品与舟皿的触摸面积削减约40%,下降了碳渗透危险。
    气体流通规划:槽面设置的排气通槽引导脱胶气体(如氢气)沿预订途径逸出,防止部分气压过高导致胶体残留。在氢气脱胶工艺中,该规划使胶体残留率从15%降至2%以下,削减了因胶体碳化引发的渗碳危险。
棱角维护机制
    底部支撑凸起与槽面交界处设置棱角维护槽,将产品与锐边触摸转为平面触摸,边角破损率从传统结构的5.2%降至0.8%。破损削减意味着合金外表露出面积下降,进一步抑制碳渗透。
三、资料纯度与工艺操控:从源头抑制渗碳
高纯度石墨基材
    选用固定碳含量≥99.99%的等静压石墨,灰分含量≤0.02%,防止Fe、Si等杂质在高温下催化碳涣散。例如,在半导体晶圆传输中,高纯度石墨舟皿可满足NAS 1638 Class 3级洁净度规范(每立方米>0.5μm颗粒<1000个),确保烧结环境无外来碳源污染。
冷等静压成型工艺
    在200MPa高压下对石墨粉进行三维均匀压制,消除内部应力,使石墨在各个方向功能数值完全相同。这种均质结构削减了烧结过程中的部分热应力,防止因舟皿变形导致产品与槽体触摸紧密度改变,然后下降渗碳危险。
四、模块化规划:适配异形件,削减碳污染危险
可拆卸石墨片
    V型槽内可拆卸设备石墨片,经过层叠不同标准的石墨片适配异形硬质合金件(如段差圆棒/管)。这种规划无需替换舟皿本体,防止了因一再替换导致的舟皿外表危害和碳污染堆集。
石墨限位件
    设备在石墨片上的限位件防止石墨片在V型槽内轴向移动,确保产品定位精度≤0.01mm。精准定位削减了产品与槽体的冲突,下降了因微动导致的碳渗透。
五、运用场景验证:防渗碳作用的实践表现
硬质合金烧结
    在钨钴类(YG)和钨钛钴类(YT)硬质合金烧结中,V型石墨舟皿可使产品合格率前进10%-15%,首要得益于渗碳操控的显着改进。例如,某企业统计显现,运用V型舟皿后,因渗碳导致的废品率从8%降至1.2%。
半导体晶圆传输
    在12英寸晶圆ALD设备中,V型石墨舟皿的外表温差<±2℃,定位精度≤±0.005mm,确保晶圆在高温处理过程中不受碳污染,满足先进制程对资料纯度的严苛要求。

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