¿Cómo se fabrican los crisoles de cuarzo?

Crisoles de cuarzo son consumibles esenciales en las industrias semiconductores y fotovoltaicas, y su proceso de fabricación afecta directamente la calidad y el costo del crecimiento del cristal de silicio. La pureza de las materias primas y el control de procesos son particularmente críticos en la producción de crisoles de cuarzo para silicio de cristal único. Entonces, ¿cómo se hacen realmente estos componentes clave? A continuación se describe dos métodos de fabricación principales para proporcionar una comprensión más intuitiva del proceso de producción para los crisoles opacos de cuarzo para los fotovoltaicos.

Principales procesos de producción de Crisoles de cuarzo

Actualmente, hay dos métodos de fabricación comúnmente utilizados: moldura de suspensión y solidificación de inyección (moldura por inyección). Si bien ambos tienen el mismo propósito, producir crisoles de cuarzo de alta pureza, difieren en sus flujos de proceso específicos y las características del producto terminado.

1. Moldura de lodo

Este es un método tradicional para producir crisoles de cuarzo de silicio de cristal único para células solares, y el proceso es relativamente maduro.

Preparación de materia prima

Seleccione la arena de cuarzo de alta pureza, la muele en un polvo fino, mezcle con una carpeta y otros materiales auxiliares, y prepare una lechada con un cierto grado de fluidez.

Moldura

La lechada se vierte en un molde giratorio y se distribuye uniformemente a lo largo de la pared del molde usando fuerza centrífuga para formar el cuerpo crisol. Este proceso requiere un control preciso de la uniformidad de la lechada y la velocidad de rotación del moho para garantizar un grosor de la pared constante.

Secado y demolido

El cuerpo formado se seca previamente en el molde y se desmoldea cuidadosamente una vez que se logra la fuerza requerida.

Sinterización

El cuerpo se sinteriza en un horno de alta temperatura, lo que permite que las partículas de cuarzo se unan a altas temperaturas, formando una estructura densa. La temperatura y el tiempo de sinterización afectan directamente el rendimiento del producto terminado.

2. Método de solidificación de inyección

Este es un proceso más nuevo que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años y es particularmente adecuado para producir crisoles de cuarzo fotovoltaico a gran escala.

Preparación de lodo

Similar al método de lodo, pone mayor énfasis en las propiedades de fluidez y solidificación de la suspensión. El polvo de cuarzo se mezcla con un agente gelificante especial para formar una suspensión inyectable.

Moldura de inyección

La suspensión se inyecta en un molde precalentado con una máquina de inyección. En condiciones específicas, la lechada se gela y forma rápidamente la forma del crisol.

Secado y sinterización

Después de formarse, el crisol sufre secado exhaustivo y sinterización de alta temperatura. Debido a la formación uniforme, la estructura de crisol después de la sinterización es más densa y más uniforme.

Comparación de procesos

Independientemente del método utilizado, la producción de alta calidad crisoles de cuarzo Requiere alta pureza de materias primas y control meticuloso de procesos. Los crisoles de cuarzo son insustituibles en los campos semiconductores y fotovoltaicos, asegurando la producción suave de silicio de cristal único y su aplicación final en otras cadenas industriales, como la energía solar.