텅스텐 도가니의 적용 분야는 무엇입니까?

텅스텐 도가니는 순수 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 만들어진 고성능 용기로 초고융점(3422°C), 탁월한 열 안정성, 용융 금속/합금에 대한 내식성, 낮은 오염으로 평가됩니다. 이러한 특성으로 인해 고온 야금, 결정 성장 및 고급 재료 가공에 없어서는 안될 요소입니다. 다음은 자세한 시나리오와 기술 요구 사항이 포함된 핵심 응용 분야입니다.:

1. 단결정 성장(반도체 및 광전자공학)

이는 반도체 웨이퍼 및 광전자 재료에 대한 수요에 따라 텅스텐 도가니의 가장 크고 중요한 응용 분야입니다.

주요 시나리오:

실리콘 단결정 성장: CZ(Czochralski) 공정에서 용융된 실리콘(융점 ~1414°C)을 유지하는 데 사용됩니다. 텅스텐 도가니는 석영 용해로 인한 실리콘 오염을 방지하므로 일부 고순도 시나리오에서 기존 석영 도가니를 대체합니다.

화합물 반도체 성장: GaAs, InP, GaN 및 기타 III-V 화합물 결정 성장용(LED, 레이저 다이오드 및 마이크로파 장치에 널리 사용됨) 이러한 재료에는 텅스텐 도가니가 제공할 수 있는 초고순도와 안정적인 고온 환경이 필요합니다.

광학 결정 성장: 사파이어(Al2O₃, 융점 ~2072°C), YAG(이트륨 알루미늄 가넷) 및 레이저 및 항공우주 센서에 사용되는 기타 광학 결정을 녹이고 성형하는 데 사용됩니다.

기술 요구사항: 고순도(≥99.95% W), 매끄러운 내부 표면(Ra ≤ 0.4μm), 열충격에 대한 저항성(급속 가열/냉각 시 균열 방지).

2. 고온 야금 및 합금 제련

텅스텐 도가니는 기존 도가니 재료(예: 흑연, 알루미나)로는 담을 수 없는 고융점 활성 금속 및 특수 합금을 제련하는 데 이상적입니다.

주요 시나리오:

희귀 금속 제련: 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨, 니오븀 및 기타 내화성 금속을 녹입니다. 이 금속은 고온에서 반응성이 높으며 텅스텐과 반응하지 않습니다.

귀금속 가공: 금, 은, 백금 및 그 합금 주조. 텅스텐 도가니는 귀금속을 오염시키지 않아 최종 제품의 순도를 보장합니다.

특수 합금 준비: 불순물 함량의 엄격한 제어가 필요한 고온 합금(예: 항공기 엔진용 니켈 기반 초합금) 및 자성 합금을 제련합니다.

기술 요구 사항: 더 두꺼운 벽 설계(고온의 기계적 응력을 견딜 수 있도록) 및 용융 금속에 의한 부식에 대한 저항성.

3. 진공코팅 및 박막증착

진공 코팅 공정에서 텅스텐 도가니는 코팅 재료의 증발원 역할을 합니다.

주요 시나리오:

열 증발 코팅: 진공 코팅 장비에서 금속(예: 알루미늄, 구리, 크롬) 또는 산화물을 가열 및 증발시켜 유리, 플라스틱 또는 반도체 웨이퍼와 같은 기판에 박막을 증착하는 데 사용됩니다. 응용 분야에는 반사 필름, 전도성 필름 및 장식 코팅이 포함됩니다.

스퍼터링 타겟 준비: 텅스텐 도가니는 반도체 칩 금속화를 위한 스퍼터링 타겟(예: 텅스텐 타겟, 몰리브덴 타겟)을 용융 및 주조하는 데 사용됩니다.

기술 요구 사항: 우수한 열 전도성, 정확한 치수 공차 및 진공 환경과의 호환성(낮은 가스 방출 속도)

4. 항공우주 및 원자력에너지

텅스텐 도가니는 극한의 환경 저항성을 갖고 있어 항공우주 추진 장치 및 원자로 시스템에 적합합니다.

주요 시나리오:

로켓 엔진 부품: 일부 고추력 로켓 엔진의 연소실이나 추진제 저장 부품에 사용되며 연료 연소로 인해 발생하는 초고온을 견딜 수 있습니다.

원자로 응용 분야: 핵 연료 펠릿용 용기 또는 원자로 노심 열 전달 시스템의 일부로 사용됩니다. 텅스텐의 높은 융점과 낮은 중성자 흡수 단면적은 첨단 원자로의 후보 물질입니다.

기술 요구 사항: 방사선 저항, 고온 크리프 저항, 핵 연료 또는 추진제와의 호환성.

5. 실험실 및 과학 연구

텅스텐 도가니는 재료 과학 및 화학 실험실의 고온 실험에 필수적인 도구입니다.

주요 시나리오:

고온 샘플 소결, 융점 테스트, 재료의 상변화 실험.

고온 조건에서 고급 세라믹 재료(예: 탄화규소, 탄화붕소) 및 복합 재료를 합성합니다.

기술 요구 사항: 소형 크기 맞춤화, 손쉬운 청소 및 다양한 가열 방법(예: 유도 가열, 저항 가열)과의 호환성.

6. 태양에너지 산업

태양 전지 생산에서 텅스텐 도가니는 실리콘 잉곳을 녹이고 도핑하는 데 사용되어 실리콘 재료의 순도를 보장하고 태양 전지의 변환 효율을 향상시킵니다.

대체 도가니 재료에 비해 주요 장점