高密度v型石墨舟皿的特点是什么
高密度V型石墨舟皿以精密定位、防渗碳保护、模块化适配及高效热处理为中心特征,通过材料、结构与工艺的协同优化,成为硬质合金、半导体等高温精密加工场景中的要害配备。以下是其中心特征剖析:
一、精密定位与异形件适配:V型槽的几许优势
轴心精度保证
V型槽的斜面规划通过几许限位完毕硬质合金段差圆棒/管的轴心精准定位,轴心误差≤0.01mm。例如,在切削刀具制作中,这种精密定位可避免刀具旋转时的跳动,行进加工精度至微米级。
异形件灵敏承载
模块化石墨片:通过替换不同规范的石墨片,舟皿可适配最小截面5mm×5mm的异形硬质合金件,无需替换舟皿本体,下降加工本钱40%。
双向螺纹杆调度:改进型规划容许通过螺纹杆调整槽体间隔,进一步扩展异形件固定规划,满意凌乱几许形状产品的烧结需求。
边角保护机制
棱角保护槽:底部支撑凸起与V型槽交界处设置棱角保护槽,将产品与锐边接触转为平面接触,边角破损率从传统结构的5.2%降至0.8%。
圆弧过渡规划:Λ形通槽的顶部过渡处选用圆弧小平面,避免叠放时应力会合,舟皿破损率下降40%,运用寿数延伸30%以上。
二、防渗碳与化学保护:涂料层与材料纯度
氮化硼涂料层
V型槽和石墨片表面涂覆厚度不小于0.18mm的氮化硼涂料层,可有用阻断碳浸透。在硬质合金烧结中,防渗碳规划避免产品表面硬度下降(渗碳层硬度下降约15%-20%),保证材料功用安稳。
高纯度石墨基材
纯度规范:选用固定碳含量≥99.99%的等静压石墨,灰分含量≤0.02%,避免Fe、Si等杂质污染合金,满意半导体级洁净度要求。
细晶结构:颗粒度操控在6-8μm,细晶结构行进力学功用,一同下降高温下的蠕变风险。
三、模块化与空间优化:叠放规划与装载功率
Λ形通槽叠放结构
空间互补效应:底面Λ形通槽与槽体结构构成空间互补,叠放时上层舟皿的支撑凸起落入底层通槽内,削减垂直方向空间占用,装载量行进25%以上。
石墨材料节约:通过优化叠放空地,石墨材料消耗量下降15%-20%,单炉次本钱明显下降。
组合式模块化规划
螺纹杆联接:部分改进型规划选用螺纹杆联接多个独立石墨舟皿单元,协作限位设备行进叠放气密性,习气不同炉型规范。
可拆卸嵌合结构:保护条与支撑条选用可拆卸规划,构成气氛对流通道,避免氢气直接冲刷产品表面,削减氧化风险。
四、热传导与气体操控:工艺适配性
W型双向斜槽的热对称性
W型结构使产品受热更加均匀,温差不坚决≤3℃。在硬质合金长条薄片烧结中,这种规划可消除部分过热导致的晶粒反常长大,行进材料耐性。
排气通槽的气体引导
脱胶气体均匀懈怠:槽面设置的排气通槽引导脱胶气体沿预订途径逸出,避免部分气压过高导致的胶体残留。例如,在氢气脱胶工艺中,排气通槽可使胶体残留率从15%降至2%以下。
气体流通途径优化:通槽规划缩短气体停留时间,削减烧焦风险,特别适用于氢气等恢复性气氛下的烧结工艺。
五、材料功用与工艺规范
等静压成型工艺
选用冷等静压成型技能,在200MPa高压下对石墨粉进行三维均匀捆绑,消除内部应力,保证石墨坯体结构均匀、细密。该工艺使石墨在各个方向功用数值完全相同,行进舟皿的抗热震功用(100次循环无开裂)。
表面处理与涂层技能
抗氧化涂层:涂覆SiC/Si?N?复合涂层后,氧化失重率可下降90%左右,舟皿运用寿数从50次增至150次。
精密加工:运用金刚石涂层刀具进行多轴联动加工,槽位间隔误差≤±0.005mm,满意半导体晶圆传输的高精度要求。
六、运用场景与作业价值
硬质合金烧结
适用于氢气脱胶、真空烧结及中频炉碳化钨制备工艺,可承载厚度0.5-3mm的硬质合金长条薄片产品,最大单件长度可达1200mm。
半导体与光伏范畴
晶圆传输:在12英寸晶圆ALD设备中,满意NAS 1638 Class 3级洁净度规范(每立方米>0.5μm颗粒<1000个),定位精度≤±0.005mm。
太阳能电池片镀膜:在PERC电池片PECVD工艺中,表面温差<±2℃,碎片率从0.5%降至0.02%,单线日产能打破7000片。
第三代半导体制作
在SiC外延成长炉中,接受1600℃/H?氛围下的接连作业,HCl气体腐蚀速率<0.1mg/cm2·h,热场安稳性保证外延层厚度不坚决<±1.5%。
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