石墨盤,高純石墨盤
石墨盤的溫度操控關(guān)于其運(yùn)用場景(如半導(dǎo)體制作、光伏工業(yè)、真空鍍膜等)中的工藝質(zhì)量至關(guān)重要。以下是常見的石墨盤溫度操控辦法:
一、加熱辦法
1. 電阻加熱
原理:運(yùn)用電流經(jīng)過電阻絲發(fā)生的焦耳熱來加熱石墨盤。電阻絲通常采用高熔點(diǎn)、高電阻率的資料,如鎳鉻合金等。
特色
長處:結(jié)構(gòu)簡單、本錢較低、加熱速度快、溫度操控相對(duì)容易。
缺陷:電阻絲在高溫下容易氧化和老化,運(yùn)用壽命有限;且加熱均勻性或許遭到電阻絲分布的影響。
運(yùn)用場景:廣泛運(yùn)用于對(duì)溫度操控精度要求不是特別高、加熱功率相對(duì)較小的場合,如一些小型的真空鍍膜設(shè)備。
2. 感應(yīng)加熱
原理:經(jīng)過交變磁場在石墨盤中發(fā)生渦流,使石墨盤本身發(fā)熱。感應(yīng)加熱設(shè)備主要由感應(yīng)線圈、電源和操控系統(tǒng)組成。
特色
長處:加熱功率高、加熱速度快、可以完成部分加熱和準(zhǔn)確的溫度操控;且由所以石墨盤本身發(fā)熱,加熱均勻性較好。
缺陷:設(shè)備本錢較高、系統(tǒng)雜亂;對(duì)石墨盤的材質(zhì)和形狀有必定要求,需求石墨盤具有良好的導(dǎo)電性。
運(yùn)用場景:適用于對(duì)加熱速度和溫度均勻性要求較高的場合,如半導(dǎo)體制作中的快速熱處理工藝。
3. 輻射加熱
原理:運(yùn)用紅外線、可見光等輻射能直接照耀石墨盤,使其吸收輻射能并轉(zhuǎn)化為熱能。常見的輻射加熱源有紅外線燈管、鹵素?zé)舻取?br>特色
長處:加熱速度快、加熱區(qū)域靈活可調(diào);可以完成非觸摸式加熱,避免了對(duì)石墨盤的污染。
缺陷:加熱均勻性相對(duì)較差,容易遭到加熱源與石墨盤之間間隔、角度等要素的影響;且輻射能的吸收功率與石墨盤的外表狀態(tài)有關(guān)。
運(yùn)用場景:常用于對(duì)加熱速度有必定要求、且對(duì)加熱均勻性要求不是特別嚴(yán)苛的場合,如一些光伏電池片的預(yù)處理工藝。
二、溫度丈量與反應(yīng)
1. 熱電偶測溫
原理:熱電偶是由兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體組成的閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度差時(shí),回路中會(huì)發(fā)生熱電勢,經(jīng)過丈量熱電勢的巨細(xì)來確定溫度。
特色
長處:丈量規(guī)模廣、精度較高、呼應(yīng)速度快、價(jià)格相對(duì)較低。
缺陷:熱電偶需求與石墨盤直觸摸摸,或許會(huì)對(duì)石墨盤的溫度分布發(fā)生必定影響;且在高真空、強(qiáng)腐蝕等惡劣環(huán)境下,熱電偶的運(yùn)用壽命或許會(huì)遭到影響。
運(yùn)用場景:廣泛運(yùn)用于各種工業(yè)領(lǐng)域的溫度丈量,在石墨盤溫度操控中也是一種常用的測溫辦法。
2. 紅外測溫
原理:運(yùn)用物體發(fā)射的紅外輻射能量與物體溫度之間的聯(lián)系來丈量溫度。紅外測溫儀經(jīng)過接收石墨盤發(fā)射的紅外輻射,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后得到溫度值。
特色
長處:非觸摸式丈量,不會(huì)對(duì)石墨盤的溫度分布發(fā)生影響;丈量速度快、呼應(yīng)時(shí)間短;適用于高溫、高速運(yùn)動(dòng)物體的溫度丈量。
缺陷:丈量精度遭到被測物體外表發(fā)射率、環(huán)境溫度、丈量間隔等要素的影響;且關(guān)于通明或半通明物體的丈量精度較低。
運(yùn)用場景:常用于對(duì)丈量速度要求較高、且不答應(yīng)觸摸式丈量的場合,如半導(dǎo)體制作中的高溫工藝進(jìn)程。
3. 反應(yīng)操控
原理:將溫度丈量設(shè)備測得的溫度信號(hào)反應(yīng)給溫度操控器,操控器根據(jù)設(shè)定溫度與實(shí)踐溫度的偏差,經(jīng)過調(diào)節(jié)加熱功率來操控石墨盤的溫度。常見的反應(yīng)操控算法有PID操控算法等。
特色
長處:可以完成準(zhǔn)確的溫度操控,使石墨盤的溫度穩(wěn)定在設(shè)定值鄰近;具有自適應(yīng)才能,可以根據(jù)外界環(huán)境的變化主動(dòng)調(diào)整操控參數(shù)。
缺陷:操控系統(tǒng)的規(guī)劃和調(diào)試相對(duì)雜亂,需求必定的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)歷。
運(yùn)用場景:是各種溫度操控系統(tǒng)中常用的操控辦法,可以滿足大多數(shù)工業(yè)出產(chǎn)對(duì)溫度操控精度的要求。
三、隔熱與散熱辦法
1. 隔熱資料運(yùn)用
原理:在石墨盤周圍運(yùn)用隔熱資料,削減熱量的散失,提高加熱功率,同時(shí)也有助于維持石墨盤溫度的穩(wěn)定性。常見的隔熱資料有陶瓷纖維、石棉、氣凝膠等。
特色
長處:可以有用下降熱量損失,節(jié)約能源;提高溫度操控的穩(wěn)定性和精度。
缺陷:隔熱資料或許會(huì)增加設(shè)備的體積和重量;且在高真空環(huán)境下,隔熱資料的挑選需求考慮其出氣率等要素。
運(yùn)用場景:廣泛運(yùn)用于各種需求保溫的加熱設(shè)備中,在石墨盤溫度操控系統(tǒng)中也經(jīng)常運(yùn)用。
2. 散熱規(guī)劃
原理:關(guān)于一些需求快速冷卻或防止部分過熱的場合,可以在石墨盤上規(guī)劃散熱結(jié)構(gòu),如散熱片、散熱通道等,或者采用水冷、風(fēng)冷等散熱辦法。
特色
長處:可以快速下降石墨盤的溫度,提高出產(chǎn)功率;防止部分過熱導(dǎo)致石墨盤損壞或影響工藝質(zhì)量。
缺陷:散熱規(guī)劃會(huì)增加設(shè)備的雜亂性和本錢;且散熱進(jìn)程中或許會(huì)對(duì)周圍環(huán)境發(fā)生必定的影響。
運(yùn)用場景:常用于半導(dǎo)體制作中的快速熱退火、光伏工業(yè)中的高溫工藝后的冷卻等場合。
