熔體生長與熱場檢測

熔體生長及熱場檢測YAOGANWULIJICHU-2015-6-遙感物理基礎(chǔ)熱處理技術(shù)簡介熱處理技術(shù)原理引入爐溫檢測技術(shù)目錄1234你首先想到的是…？各種鋼各種鑄鐵黃銅合金鋁合金常見材料的熔點(diǎn)金屬熔煉溫度選擇比金屬熔點(diǎn)高100度左右，太高熔體燒損嚴(yán)重，低了熔化速度太慢。與要求的2000-2500°C相差甚遠(yuǎn)。ABCDEF1535℃1400-1500℃1425℃1083℃1064℃660℃純鐵低碳鋼鑄鋼銅金鋁寶石晶體的工藝條件晶體名稱坩堝與模具材料熔點(diǎn)/℃生長方向溫度梯度/(℃/mm)生長速度/(mm/h)釓鎵石榴石（GGG）尖晶石（MgAl2O4）金綠寶石（BeAl2O4）釔鋁石榴石（YAG）紅寶石（Al2O3）無色藍(lán)寶石（Al2O3）鉭鈮酸鋰（LTN）銥銥鉬銥鉬鉬鉑182521051900195020502050—[110][211][110][001][111][0001][0001]Z軸500—5—7——20—506060約12015—2058—6020—140—2熱處理技術(shù)簡介第部分世界上主要的熔體生長方法包括晶體提拉法、導(dǎo)模法、熱交換法、泡生法。2熱處理技術(shù)簡介3熱處理技術(shù)原理第部分提拉法(Czochralskimethod)先將原料加熱至熔點(diǎn)后熔化形成熔體，再利用一單晶籽晶接觸到熔體表面，在籽晶與熔體的固液界面上因溫度差而形成過冷。于是熔體開始在籽晶表面凝固并生長和籽晶相同晶體結(jié)構(gòu)的單晶。籽晶同時以極緩慢的速度往上拉升，并伴隨以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，隨著籽晶的向上拉升，熔體逐漸凝固于籽晶的液固界面上，進(jìn)而形成一軸對稱的單晶晶棒。提拉法(Czochralskimethod)原理示意圖3熱處理技術(shù)原理導(dǎo)膜法(Edge-definedFilm-fedGrowth，EFG)該方法亦稱“邊緣限定薄膜供料生長”技術(shù)，簡稱“EFG”法，最早與20世紀(jì)60年代由英國的HaroldLaBella及蘇聯(lián)的Stepanov獨(dú)自發(fā)明。導(dǎo)模法是提拉法的一種變形，是一種近尺寸成型技術(shù)（near-net-shaping），即直接從熔體中生長出所需形狀的晶體毛坯。導(dǎo)膜法生長裝置示意圖模具頂部熔體薄膜的形成發(fā)展過程示意圖泡生法(Kyropoulosmethod)先將原料加熱至熔點(diǎn)后熔化形成熔體，再以單晶的籽晶(SeedCrystal，又稱籽晶棒)接觸到熔體表面，在籽晶與熔體的固液界面上開始生長和籽晶相同晶體結(jié)構(gòu)的單晶，籽晶以極緩慢的速度往上拉升，但在籽晶往上拉晶一段時間以形成晶頸，待熔體與籽晶界面的凝固速率穩(wěn)定后，籽晶便不再拉升，也沒有作旋轉(zhuǎn)，僅以控制冷卻速率方式來使單晶從上方逐漸往下凝固，最后凝固成一整個單晶晶碇泡生法(Kyropoulosmethod)原理示意圖——原料熔化大約加熱到電壓約10—10.5Volt時，推估溫度達(dá)2100℃（藍(lán)寶石的熔點(diǎn)約2040℃），可使原料完全溶化，形成熔體。氧化鋁原料熔化后形成熔體情形生長晶體關(guān)鍵步驟：——下籽晶當(dāng)原料完全溶化形成熔體時，必須讓熔體持溫一小時，確保熔體內(nèi)部溫度分布均勻且溫度適中，才可下籽晶，若在熔體表面有凝固浮島存在，則需再調(diào)整電壓使凝固浮島在一段時間內(nèi)消失。在下籽晶前，必須先作凈化籽晶的動作，熔化一部分，使預(yù)定生長晶體之籽晶表面更干凈，以提高晶體生長的質(zhì)量。熔體表面有凝固浮島的照片（a）多邊形（b）長條形下籽晶照片——縮頸生長當(dāng)籽晶接觸到熔體時，此時將產(chǎn)生一固液接口，晶頸便從籽晶接觸到熔體的固液接口處開始生長。這個階段主要是判斷并微調(diào)生長晶體之熔體溫度。若晶頸生長速度太快，表示溫度過低，必須調(diào)高溫度。若晶體生長速度太慢，或是籽晶有熔化現(xiàn)象，表示溫度過高，必須調(diào)降溫度。由縮頸的速度來調(diào)整溫度，使晶體生長溫度達(dá)到最適化。晶生長（a）示意圖，（b）實(shí)際情形照片頸——等徑生長當(dāng)溫度調(diào)整到最適化時，就停止縮頸程序，并開始生長晶身，生長晶身時不需要靠拉晶裝置往上提拉，此時只需要以自動方式調(diào)降電壓值，使溫度慢慢下降，熔體就在坩堝內(nèi)從籽晶所延伸出來的單晶接口上，從上往下慢慢凝固成一整個單晶晶碇。晶體開始生長時期照片——晶體脫離坩堝程序從重量傳感器顯示的數(shù)據(jù)變化，可得知晶體是否沾黏到坩堝內(nèi)壁，當(dāng)熔體在坩堝中凝固形成晶體后，晶體周圍會黏著坩堝內(nèi)壁，必須在晶體生長完成后使晶體與坩堝內(nèi)壁分離，以利后續(xù)之晶體取出。使用的方式是瞬間加熱，使黏住坩堝部份的晶體熔化，從重量傳感器顯示的數(shù)據(jù)可以得知晶體與坩堝是否分離，當(dāng)晶體與坩堝分離后，必須繼續(xù)降溫，否則會使晶體重新熔化回去?！嘶鹁w生長完畢又完成與坩堝脫離程序后，必須讓晶體在爐體內(nèi)緩慢的降溫冷卻，利用冷卻過程來使晶體進(jìn)行退火，以消除晶體在生長時期內(nèi)部所累積的內(nèi)應(yīng)力，避免所殘留的內(nèi)部應(yīng)力，造成晶體在降溫時因釋放應(yīng)力而產(chǎn)生龜裂。待完成退火后，關(guān)掉加熱電壓，繼續(xù)冷卻，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至室溫后再取出藍(lán)寶石晶體以繼續(xù)后續(xù)的分析程序?！鋮s經(jīng)過一整天的降溫冷卻，待晶體完全冷卻至室溫后，再打開爐蓋，取出晶體（a）晶體中的微氣孔（b）放大照片C平面晶圓上的位錯照片（a）氧化鋁原子排列位錯坑（b）4爐溫檢測技術(shù)第章ABC4爐溫檢測技術(shù)爐溫指的是什么？我們測得的溫度是誰的溫度？測溫時什么因素會導(dǎo)致前后標(biāo)準(zhǔn)不一致？傳統(tǒng)爐溫檢測技術(shù)位移法利用一只裝配式熱電偶在爐內(nèi)移動,從而測得各部分的溫度。多只傳感器測量法將多只傳感器同時放入爐內(nèi)對有效加熱區(qū)進(jìn)行測量。。兩種不同的測溫方式全輻射溫度計根據(jù)全輻射強(qiáng)度定理，即物體的總輻射強(qiáng)度與物體溫度的四次方成正比的關(guān)系來進(jìn)行測量的。 組成：輻射感溫器和顯示儀表兩部分 特點(diǎn)：可用于測量400～20000C的高溫，多為現(xiàn)場安裝式結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)現(xiàn)場高溫環(huán)境的要求，可在輻射感溫器外加裝水冷夾套。輻射高溫計測量的溫度稱為輻射溫度，被測對象為非黑體時，要通過修正才能得到非黑體的真實(shí)溫度。WFT-202型輻射感溫器結(jié)構(gòu)1－物鏡；2－外殼；3－補(bǔ)償光闌；4－座架；5－熱電堆；6－接線柱；7－穿線套；8－蓋；9－目鏡；10－校正片；11－小齒軸比色溫度計

原理：通過測量熱輻射體在兩個或兩個以上波長的光譜輻射亮度之比來測量溫度。特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，響應(yīng)快，可觀察小目標(biāo)(最小可到2mm)。 因為實(shí)際物體的單色黑度系數(shù)和全輻射黑度系數(shù)的數(shù)值相差很大，但是對同一物體的不同波長的單色黑度系數(shù)和來說，其比值的變化卻很小。所以用比色溫度計測得的溫度稱為比色溫度，它與物體的真實(shí)溫度很接近，一般可以不進(jìn)行校正。比色溫度計比色溫度計原理結(jié)構(gòu)-End-謝謝觀看林敏PPT設(shè)計工作室榮譽(yù)出品我就是我，不做作單純的顏色在每個投影儀下我就是那樣的綻放最初的色彩你如果將我收納，我就做你的小二01親，選擇我沒有錯02和我一起，見證神奇03有免費(fèi)渠道和收費(fèi)渠道04選擇免費(fèi)請進(jìn)QQ群靈感，有時候很空幻，所以我在鍵盤上飛揚(yáng)鼠標(biāo)我握著它，感覺它的溫度它是我制作的方向標(biāo)。。鍵盤