鎢加熱器的核心特性
?超高熔點:3422°C,是目前金屬中熔點高的材料。
?高溫穩定性:在2000°C以上仍保持高強度,不易變形。
?低蒸氣壓:真空環境下不易揮發,適合高純工藝。
?耐腐蝕性:抗熔融金屬(如銅、鋁)和部分酸堿侵蝕。
?高電阻率:可作為有效電熱元件(需配合大電流電源)。
主要應用領域
(1)半導體與光伏行業
單晶硅生長:CZ法(直拉法)加熱器,溫度可達1600°C以上。
MOCVD設備:用于GaN、LED外延片生長。
離子注入機:高溫退火環節的加熱源。
(2)高溫真空爐
燒結爐:碳化鎢、陶瓷粉末的高溫燒結(1800~3000°C)。
熱處理爐:特種合金(如鈦合金、高溫合金)的熱處理。
(3)藍寶石晶體生長
泡生法(Kyropoulos):鎢加熱器提供穩定高溫環境。
導模法(EFG):用于大尺寸藍寶石襯底生產。
(4)科研與特殊工業
電子束蒸發鍍膜:鎢坩堝+加熱器一體化設計。
核聚變實驗:第 一壁材料的高溫模擬測試。
制造工藝與關鍵參數
(1)材料選擇
純鎢:高溫性能優,但脆性大(需摻雜La?O?或K改善延展性)。
鎢合金:如W-Re(鎢錸合金),提升抗熱震性。
(2)加工工藝
粉末冶金:鎢粉壓制+高溫燒結(2200°C以上)。
壓力加工:熱軋/冷拔成絲、帶、棒材(需退火消除應力)。
焊接:電子束焊(EBW)或氬弧焊(TIG),避免晶粒粗化。
(3)關鍵性能參數
工作溫度:通常1600~3000°C(視環境而定)。
電阻值:根據功率需求設計(需匹配電源電壓/電流)。
壽命:真空環境中可達數千小時,氧化性氣氛中需保護措施。