Szilícium-karbid (SiC) alapú vákuumos tokmány magas hőmérsékletű és plazma környezetekhez
A St.Cera SiC alapú kerámia tokmánya nagy tisztaságú szilícium-karbidból (S1111 gyártási tétel, SiC 99,72%, szabad Si 0,05%) készül. A mért hajlítószilárdság 449 MPa, törési szívósság 3,12 MPa·m¹/², rugalmassági modulusa pedig 457 GPa. Az anyag tipikus hővezető képessége (120–150 W/m·K) és alacsony hőtágulása (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) lehetővé teszi a gyors hőmérséklet-emelkedést és a minimális ostyavetemedést a hőciklusok során. A tokmány porózus vákuumtokmányként (egyenletes gázáramlás) vagy hornyolt standard tokmányként konfigurálható. 1600–1700°C maximális üzemi hőmérsékletével (terhelés nélkül) és kivételes plazmaerózióval szembeni ellenállásával ez a tokmány ideális magas hőmérsékletű ostyafeldolgozáshoz (lágyítás, RTP) és agresszív maratókamrákhoz, ahol az alumínium-oxid tokmányok degradálódnak.
Specifikációk(a mellékelt SiC S1111 tesztjelentés és a tipikus értékek alapján)):
| Ingatlan | Érték |
| Anyag | SiC (99,72% SiC, 0,05% szabad Si) |
| Sűrűség | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Vízfelvétel | 0% |
| Hajlító szilárdság | 449 MPa |
| Törésállóság | 3,12 MPa·m¹/² |
| Rugalmas modulus | 457 GPa |
| Vickers-keménység | 25–28 GPa |
| Hővezető képesség | 120–150 W/m·K |
| HTE (25–1000°C) | 4,0–4,5 × 10⁻⁶/℃ |
| Max. használati hőmérséklet (terhelés nélkül) | 1600–1700°C |
| Síkfelület (300 mm felett) | ≤5 μm |
| Felületkezelés | Ra ≤0,4 μm (átlapolt) |
Alkalmazások:
● Magas hőmérsékletű befogás (lágyítás, RTP, epitaxiális növekedés)
● Plazma maró tokmány nagy fluoridállósággal
● Vékony ostyakezelés egyenletes fűtéssel/hűtéssel
● Porózus tokmány az érintkezésmentes lapkatámaszhoz
Gyártás:
SiC szinterezés → síkfelület és felületi profil precíziós köszörülése → opcionális porózus szerkezet kialakítása (vákuumos tokmányhoz) → leppelés → ultrahangos tisztítás. Minden tokmány 100%-os síkfelület-ellenőrzésen esik át (lézeres interferométer) és vákuumegyenletesség (áramlási teszt).
Minőségellenőrzés:
● CMM méretellenőrzés (átmérő, vastagság, furatpozíciók)
● Síklapúság mérése ASTM szabvány szerint
● Hélium szivárgásvizsgálat (vákuumos tokmányokhoz)
● Hajlítószilárdság-ellenőrzés tételenként (lásd a vizsgálati jelentést)
Előnyök az alumínium-oxid tokmányokkal szemben:
● Magasabb hővezető képesség (120–150 vs. 32 W/m·K alumínium-oxid esetén) – 4× gyorsabb hőátadás
● Alacsonyabb hőtágulási együttható (CTE) (4,0 vs 7,2×10⁻⁶/℃) – csökkenti a lapka hőfeszültségét
● Kiváló plazmaállóság – 10× hosszabb élettartam fluoridos maratásban
● Magasabb maximális felhasználási hőmérséklet (1600 °C a 800 °C-hoz képest alumínium-oxid esetén)
Testreszabás:
● Porózus vagy barázdált felület
● 100–450 mm átmérőjű, kerek vagy szögletes
● Peremtömítő gyűrű vagy zónás vákuumos válaszfalak
● Fém hátlap opció a nagy merevségű rögzítéshez
A fenti mechanikai adatok a mellékelt vizsgálati jelentésből (S1111 tétel) származnak. A hő- és keménységi értékek tipikusak erre a SiC minőségre. A porózus SiC tokmányok további megmunkálást igényelnek; kérjük, érdeklődjön a konkrét porozitásról és pórusméretről.
