高純石墨板是以高純度石墨(含碳量≥99.99%)為原料,經破碎、研磨、酸洗、等靜壓成型、高溫燒結及脫碳處理等精密工藝制成的板狀材料。其核心特性包括z越的導電性(導電性達銅的1/5-1/2)、導熱性(導熱性為銅的1/10-1/5)、耐高溫性(可耐受2800℃以上高溫)、化學穩定性(耐酸、堿、鹽腐蝕)及自潤滑性,同時易于切割、打磨、鉆孔等機械加工。
高純石墨板因其優異的耐高溫、導電、導熱和化學穩定性,被廣泛應用于半導體、光伏、單晶硅生長、電化學、真空高溫爐等對潔凈度和穩定性要求高的領域。為了確保其性能穩定、延長使用壽命并防止污染,高純石墨板在儲存、加工和使用過程中對環境有嚴格的要求。以下是具體環境要求:
1、潔凈無塵環境
要求:必須在潔凈室或清潔干燥的環境中儲存和使用,避免灰塵、顆粒物、纖維等污染物附著。
原因:
高純石墨(純度通常≥99.99%)用于半導體、光伏等高d制造,任何外來顆粒都可能導致產品缺陷(如晶圓污染)。
灰塵中的金屬離子(如Fe、Na、K)會降低石墨的純度,影響其在高溫下的電學和熱學性能。
2、溫濕度控制
溫度:建議在10°C~35°C的常溫環境下存放和使用。
濕度:相對濕度應控制在≤60%RH,避免高于70%。
原因:
高濕度會導致石墨板吸潮,影響其導電性和熱穩定性,尤其在高溫使用時水分蒸發可能引起微裂紋或爆裂。
濕度過高還可能引起金屬部件(如連接件)腐蝕,或在石墨表面形成水膜,吸附雜質。
溫度劇烈變化可能導致熱應力,引發開裂(盡管石墨本身抗熱震性好,但極d溫差仍需避免)。
3、避免腐蝕性氣體和化學污染
禁止環境:不得與**強酸、強堿、鹵素氣體(如氯氣、氟氣)、氧化性氣體(如濃硝酸蒸汽)**等接觸。
原因:
雖然石墨化學性質穩定,但在高溫下仍可與強氧化劑反應,導致腐蝕或性能下降。
鹵素氣體可能與碳反應生成揮發性鹵化物,破壞材料結構。
有機溶劑蒸汽(如丙酮、酒精)雖不直接腐蝕石墨,但殘留物可能在高溫下碳化,污染表面。
4、防靜電與防摩擦
操作要求:
搬運和安裝時應佩戴潔凈手套,避免手汗、油脂污染表面。
避免與其他硬物碰撞、摩擦,防止產生石墨粉塵或劃傷。
原因:
表面污染會影響導電接觸和熱傳導效率。
石墨粉塵不僅污染環境,還可能進入設備內部造成短路或污染產品。
5、真空或惰性氣氛使用環境(使用階段)
典型工況:高純石墨板常用于真空爐、氫氣爐、氬氣爐等高溫設備中。
要求:
使用環境應為惰性氣體(N?、Ar)或還原性氣氛(H?),避免在空氣或富氧環境中長時間高溫使用。
若需在空氣中使用,溫度一般應低于400°C,否則會發生氧化,導致材料損耗和強度下降。
高溫下(>1000°C)必須有保護氣氛,防止氧化。
6、儲存環境要求
存放條件:
存放于干燥、通風、陰涼的室內,避免陽光直射。
石墨板應水平放置或垂直存放,避免受壓變形或邊緣破損。
可用防塵罩或塑料膜包裹,防止落塵。
禁止:與化學品、金屬材料混放,防止交叉污染。
7、遠離強電磁場(特定應用)
在用于精密半導體或分析設備時,應避免強電磁干擾,以防影響設備整體性能。