Qual é a diferença entre um cadinho de quartzo e um cadinho de sílica?

Essencialmente, um cadinho de quartzo é uma forma de cadinho de sílica de alta qualidade; ambos têm sílica como componente químico principal. Porém, em aplicações industriais, suas principais diferenças estão na pureza, na transparência e no processo de fabricação. O que é comumente chamado de cadinho de sílica pode conter produtos de sílica fundida de grau cerâmico ou de menor pureza, enquanto um cadinho de quartzo refere-se especificamente a um recipiente de precisão feito de quartzo natural ou sintético de alta pureza, possuindo maior resistência a temperaturas e teor de impurezas extremamente baixo. É um consumível crítico na extração de silício de cristal único e na produção de semicondutores.

I. Diferenças entre cadinhos de quartzo e cadinhos de sílica comuns

Embora possuam a mesma fórmula química, as diferenças em suas propriedades físicas determinam seus diferentes cenários de aplicação:

• Nível de Pureza: Os cadinhos de quartzo requerem pureza extremamente alta, especialmente para extração fotovoltaica de cristal único, onde o teor de sílica precisa estar acima de 99,9%. Cadinhos de sílica comuns podem conter mais impurezas metálicas, como alumínio, magnésio e cálcio, e são usados ​​principalmente para fundição geral de metais ou processamento de materiais primários.
  
  
• Aparência e Estrutura:
  Cadinho de quartzo transparente: Possui aparência totalmente transparente e condução de calor mais uniforme.
  Cadinho de quartzo opaco (branco leitoso): Contém um grande número de bolhas de ar, usado principalmente para isolamento térmico e dispersão de calor.
  Cadinhos de sílica comuns podem ter uma textura mais próxima da cerâmica e não ter a transparência cristalina do quartzo.
  
  
• Coeficiente de Expansão Térmica: Cadinhos de quartzo têm um coeficiente de expansão térmica extremamente baixo, o que significa que podem manter a estabilidade estrutural e são menos propensos a fissuras sob mudanças extremas de temperatura (resfriamento e aquecimento rápidos).
  

II. Principais vantagens e cenários de aplicação de cadinhos de quartzo

Como um "herói dos bastidores" nas indústrias de semicondutores e de novas energias, os cadinhos de quartzo são insubstituíveis nos seguintes campos devido às suas propriedades físicas e químicas únicas:

• Indústria Fotovoltaica: No processo de extração de silício monocristalino, o cadinho de quartzo serve como recipiente para o silício policristalino fundido. Sua alta pureza garante o desempenho elétrico dos wafers de silício e evita que impurezas de metais pesados ​​contaminem o cristal.
  
  
• Campo de semicondutores: Com o desenvolvimento de processos avançados, maiores exigências são colocadas no nivelamento da superfície e no controle de oligoelementos de cadinho de quartzos para acomodar a produção de wafers de grande porte, como wafers de 12 polegadas.
  
  
• Experimentos analíticos de alta temperatura: No laboratório, os cadinhos de quartzo são resistentes à maioria dos ácidos (exceto ácido fluorídrico), tornando-os uma escolha ideal para digestão de amostras com ácidos fortes.
  
  

III. Seleção e Manutenção: Como prolongar a vida útil dos cadinhos de quartzo?

Para garantir a eficiência da produção e reduzir custos, o uso correto de cadinhos de quartzo é fundamental:

• Evite a contaminação por impressões digitais: Os sais do suor das mãos contêm íons de metais alcalinos, que aceleram a cristalização do cadinho de quartzo em altas temperaturas (ou seja, o aparecimento de manchas brancas), encurtando severamente sua vida útil. Luvas sem poeira devem ser usadas durante a instalação.
  
  
• Controle rigorosamente a temperatura: Embora os cadinhos de quartzo sejam resistentes a altas temperaturas, a operação prolongada em temperaturas extremas pode causar amolecimento e deformação.
  
  
• Evite impacto físico: O quartzo é quebradiço e qualquer pequeno dano mecânico pode evoluir para rachaduras durante o aquecimento em alta temperatura.
  
  

Embora o dióxido de silício seja o seu material de base comum, os cadinhos de quartzo representam o nível mais alto deste material em aplicações industriais. Em modernas linhas de produção de alta tecnologia com requisitos rigorosos de pureza e resistência à temperatura, a escolha de cadinhos de quartzo de alta qualidade é fundamental para garantir o rendimento.