蓝宝石长晶失败问题以及氧化现象分析

 

真空腔室内部某部位漏水,在长晶过程中由于温度在接近与2000度的环境下,当出现漏水现象后,去离子水会变成水蒸气或是发生分解反应转化为氧气和氢气,其体积迅速的增大,所以会发生前期的现象;...

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长晶失败问题以及氧化现象分析
长晶失败问题分析

当炉完全降温以后,对其进行了开盖分析,基本确定为漏水事故造成。真空腔室内部某部位漏水,在长晶过程中由于温度在接近与2000度的环境下,当出现漏水现象后,去离子水会变成水蒸气或是发生分解反应转化为氧气和氢气,其体积迅速的增大,所以会发生前期的现象;

打开小炉盖分析原因为:真空腔体漏水造成;且发生了较为严重的氧化现象;
图1 铜电极处的水迹
图2 铜电极处的水迹
图3 高阀中的水
 
图4 钨加热体氧化
图5 17+1层上隔热屏上掉落的氧化物以及明显的蓝色钨氧化物(WO2.9)
图6 籽晶夹连接柱已经被氧化掉,而且铜套与钼套已经不能旋转开
 
厂家来人,进行了热场拆卸后的分析,进行水压测试后,明显的发现真空腔室底部红外测温仪孔处焊缝漏水现象,主要原因为:

红外测温仪孔处焊接采用单面焊接,且没有进行焊接后的无损探伤检测;(所有涉及到真空腔室的必须进行双面焊接,且进行无损探伤检测,出具无损探伤检测报告)

我个人认为除了以上原因外,还有一些其他的原因:

(1)水压:长晶过程中,水压很不稳定,波动较大,这样对于红外测温仪孔的外表面处在循环水中,而且此处的无焊接面处在循环水中,这样对单面焊缝势必会起到一定的作用,冷却水压力大时对此处焊缝的作用力较大;冷却水压力小时,对此处焊缝的作用力较小,由此往复,势必会对焊缝产生一定的影响;

(2)热场对真空腔室底部的压力:热场的重量较大,而且完全由底部支撑,可以明显的观察到真空腔室底部有严重的塌落现象;另外,红外测温仪孔为底部唯一的一处孔洞,可能会有力的集中,对焊缝会照成一定的破坏;

(3)热场底座固定块的作用力:热场底座固定块是安放在红外测温仪孔内的,这样有可能会对焊缝处产生一定的压力,同时又由于为单面焊接,故破坏力更大;
图7真空腔室底部红外测温仪孔漏水现象
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