مجداف من كربيد السيليكون

وفقًا للمعيار الصناعي JB/T 13946-2020، تبلغ درجة حرارة التشغيل القصوى لمجداف كربيد السيليكون 1350 درجة مئوية. حتى في بيئة ذات درجة حرارة عالية تصل إلى 1350 درجة مئوية، تظل قوة انحنائه تتجاوز 380 ميجا باسكال، وهي أعلى بكثير من حد مقاومة الحرارة لمجداف الكوارتز (حوالي 1100 درجة مئوية). لذا فهو مناسب للعمليات التي تتطلب درجات حرارة عالية، مثل معالجة رقائق أشباه الموصلات والمعالجة الحرارية لرقائق السيليكون المستخدمة في الخلايا الكهروضوئية.

لمنع انكسار مجداف كربيد السيليكون أثناء الاستخدام، من الضروري التحكم فيه من جوانب متعددة. أولًا، يجب اختيار مواد خام عالية النقاء (كثافة ≥ 98%)، ثانيًا، يجب تحسين التصميم الهيكلي (مثل زيادة نصف قطر قوس منطقة الانتقال إلى 5 مم أو أكثر، وتقليل نقاط تركيز الإجهاد)، وأخيرًا، أثناء التركيب، يجب معايرة الأفقية والمركزية بدقة (خطأ < 0.15 مم)، ويجب تجنب التبريد والتسخين السريعين، ويجب فحص الشقوق السطحية بانتظام لضمان التشغيل المستقر في بيئات درجات الحرارة العالية.

تُصنع مجاديف كربيد السيليكون من مواد خام عالية النقاء من كربيد السيليكون (SiC) (نقاء > 99.9%)، وتزيد تكلفة تنقيتها عن ثلاثة أضعاف تكلفة رمل الكوارتز. إضافةً إلى ذلك، تتسم عملية إنتاجها بالتعقيد، وترتفع تكلفتها الإجمالية. تُستخدم مجاديف كربيد السيليكون بشكل رئيسي في المجالات المتطورة مثل ترسيب الطور البخاري منخفض الضغط لأشباه الموصلات وترسيب الطور البخاري المعزز بالبلازما للخلايا الكهروضوئية. أما مجاديف الكوارتز، فتتوفر لها طاقة إنتاجية فائضة في أسواق المنتجات المتوسطة والمنخفضة، ما يؤدي إلى منافسة سعرية شديدة. وأخيرًا، تتميز مجاديف كربيد السيليكون بعمر افتراضي طويل، يتراوح بين 4 و8 أضعاف عمر مجاديف الكوارتز.