熔體生長(zhǎng)與熱場(chǎng)檢測(cè)

熔體生長(zhǎng)及熱場(chǎng)檢測(cè)YAOGANWULIJICHU-2015-6-遙感物理基礎(chǔ)熱處理技術(shù)簡(jiǎn)介熱處理技術(shù)原理引入爐溫檢測(cè)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(jiàn)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(zhǎng)方向溫度梯度/(℃/mm)生長(zhǎng)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(wú)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(jiǎn)介第部分世界上主要的熔體生長(zhǎng)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(jiǎn)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(guò)冷。于是熔體開(kāi)始在籽晶表面凝固并生長(zhǎng)和籽晶相同晶體結(jié)構(gòu)的單晶。籽晶同時(shí)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(duì)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(zhǎng)”技術(shù)，簡(jiǎn)稱“EFG”法，最早與20世紀(jì)60年代由英國(guó)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(zhǎng)出所需形狀的晶體毛坯。導(dǎo)膜法生長(zhǎng)裝置示意圖模具頂部熔體薄膜的形成發(fā)展過(guò)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(kāi)始生長(zhǎng)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(shí)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(méi)有作旋轉(zhuǎn)，僅以控制冷卻速率方式來(lái)使單晶從上方逐漸往下凝固，最后凝固成一整個(gè)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(shí)，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(zhǎng)晶體關(guān)鍵步驟：——下籽晶當(dāng)原料完全溶化形成熔體時(shí)，必須讓熔體持溫一小時(shí)，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(shí)間內(nèi)消失。在下籽晶前，必須先作凈化籽晶的動(dòng)作，熔化一部分，使預(yù)定生長(zhǎng)晶體之籽晶表面更干凈，以提高晶體生長(zhǎng)的質(zhì)量。熔體表面有凝固浮島的照片（a）多邊形（b）長(zhǎng)條形下籽晶照片——縮頸生長(zhǎng)當(dāng)籽晶接觸到熔體時(shí)，此時(shí)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(kāi)始生長(zhǎng)。這個(gè)階段主要是判斷并微調(diào)生長(zhǎng)晶體之熔體溫度。若晶頸生長(zhǎng)速度太快，表示溫度過(guò)低，必須調(diào)高溫度。若晶體生長(zhǎng)速度太慢，或是籽晶有熔化現(xiàn)象，表示溫度過(guò)高，必須調(diào)降溫度。由縮頸的速度來(lái)調(diào)整溫度，使晶體生長(zhǎng)溫度達(dá)到最適化。晶生長(zhǎng)（a）示意圖，（b）實(shí)際情形照片頸——等徑生長(zhǎng)當(dāng)溫度調(diào)整到最適化時(shí)，就停止縮頸程序，并開(kāi)始生長(zhǎng)晶身，生長(zhǎng)晶身時(shí)不需要靠拉晶裝置往上提拉，此時(shí)只需要以自動(dòng)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(lái)的單晶接口上，從上往下慢慢凝固成一整個(gè)單晶晶碇。晶體開(kāi)始生長(zhǎng)時(shí)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(huì)黏著坩堝內(nèi)壁，必須在晶體生長(zhǎng)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(huì)使晶體重新熔化回去?！嘶鹁w生長(zhǎng)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(guò)程來(lái)使晶體進(jìn)行退火，以消除晶體在生長(zhǎng)時(shí)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(shí)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。——冷卻經(jīng)過(guò)一整天的降溫冷卻，待晶體完全冷卻至室溫后，再打開(kāi)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(cuò)照片（a）氧化鋁原子排列位錯(cuò)坑（b）4爐溫檢測(cè)技術(shù)第章ABC4爐溫檢測(cè)技術(shù)爐溫指的是什么？我們測(cè)得的溫度是誰(shuí)的溫度？測(cè)溫時(shí)什么因素會(huì)導(dǎo)致前后標(biāo)準(zhǔn)不一致？傳統(tǒng)爐溫檢測(cè)技術(shù)位移法利用一只裝配式熱電偶在爐內(nèi)移動(dòng),從而測(cè)得各部分的溫度。多只傳感器測(cè)量法將多只傳感器同時(shí)放入爐內(nèi)對(duì)有效加熱區(qū)進(jìn)行測(cè)量。。兩種不同的測(cè)溫方式全輻射溫度計(jì)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(lái)進(jìn)行測(cè)量的。 組成：輻射感溫器和顯示儀表兩部分 特點(diǎn)：可用于測(cè)量400～20000C的高溫，多為現(xiàn)場(chǎng)安裝式結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)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(jì)測(cè)量的溫度稱為輻射溫度，被測(cè)對(duì)象為非黑體時(shí)，要通過(guò)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(jì)

原理：通過(guò)測(cè)量熱輻射體在兩個(gè)或兩個(gè)以上波長(zhǎng)的光譜輻射亮度之比來(lái)測(cè)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?yàn)閷?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(duì)同一物體的不同波長(zhǎng)的單色黑度系數(shù)和來(lái)說(shuō)，其比值的變化卻很小。所以用比色溫度計(jì)測(cè)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(jì)比色溫度計(jì)原理結(jié)構(gòu)-End-謝謝觀看林敏PPT設(shè)計(jì)工作室榮譽(yù)出品我就是我，不做作單純的顏色在每個(gè)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(méi)有錯(cuò)02和我一起，見(jiàn)證神奇03有免費(fèi)渠道和收費(fèi)渠道04選擇免費(fèi)請(qǐng)進(jìn)QQ群靈感，有時(shí)候很空幻，所以我在鍵盤上飛揚(yáng)鼠標(biāo)我握著它，感覺(jué)它的溫度它是我制作的方向標(biāo)。。鍵盤