高纯石墨板是以高纯度石墨(含碳量≥99.99%)为原料,经破碎、研磨、酸洗、等静压成型、高温烧结及脱碳处理等精密工艺制成的板状材料。其核心特性包括z越的导电性(导电性达铜的1/5-1/2)、导热性(导热性为铜的1/10-1/5)、耐高温性(可耐受2800℃以上高温)、化学稳定性(耐酸、碱、盐腐蚀)及自润滑性,同时易于切割、打磨、钻孔等机械加工。
高纯石墨板因其优异的耐高温、导电、导热和化学稳定性,被广泛应用于半导体、光伏、单晶硅生长、电化学、真空高温炉等对洁净度和稳定性要求高的领域。为了确保其性能稳定、延长使用寿命并防止污染,高纯石墨板在储存、加工和使用过程中对环境有严格的要求。以下是具体环境要求:
1、洁净无尘环境
要求:必须在洁净室或清洁干燥的环境中储存和使用,避免灰尘、颗粒物、纤维等污染物附着。
原因:
高纯石墨(纯度通常≥99.99%)用于半导体、光伏等高d制造,任何外来颗粒都可能导致产品缺陷(如晶圆污染)。
灰尘中的金属离子(如Fe、Na、K)会降低石墨的纯度,影响其在高温下的电学和热学性能。
2、温湿度控制
温度:建议在10°C~35°C的常温环境下存放和使用。
湿度:相对湿度应控制在≤60%RH,避免高于70%。
原因:
高湿度会导致石墨板吸潮,影响其导电性和热稳定性,尤其在高温使用时水分蒸发可能引起微裂纹或爆裂。
湿度过高还可能引起金属部件(如连接件)腐蚀,或在石墨表面形成水膜,吸附杂质。
温度剧烈变化可能导致热应力,引发开裂(尽管石墨本身抗热震性好,但极d温差仍需避免)。
3、避免腐蚀性气体和化学污染
禁止环境:不得与**强酸、强碱、卤素气体(如氯气、氟气)、氧化性气体(如浓硝酸蒸汽)**等接触。
原因:
虽然石墨化学性质稳定,但在高温下仍可与强氧化剂反应,导致腐蚀或性能下降。
卤素气体可能与碳反应生成挥发性卤化物,破坏材料结构。
有机溶剂蒸汽(如丙酮、酒精)虽不直接腐蚀石墨,但残留物可能在高温下碳化,污染表面。
4、防静电与防摩擦
操作要求:
搬运和安装时应佩戴洁净手套,避免手汗、油脂污染表面。
避免与其他硬物碰撞、摩擦,防止产生石墨粉尘或划伤。
原因:
表面污染会影响导电接触和热传导效率。
石墨粉尘不仅污染环境,还可能进入设备内部造成短路或污染产品。
5、真空或惰性气氛使用环境(使用阶段)
典型工况:高纯石墨板常用于真空炉、氢气炉、氩气炉等高温设备中。
要求:
使用环境应为惰性气体(N₂、Ar)或还原性气氛(H₂),避免在空气或富氧环境中长时间高温使用。
若需在空气中使用,温度一般应低于400°C,否则会发生氧化,导致材料损耗和强度下降。
高温下(>1000°C)必须有保护气氛,防止氧化。
6、储存环境要求
存放条件:
存放于干燥、通风、阴凉的室内,避免阳光直射。
石墨板应水平放置或垂直存放,避免受压变形或边缘破损。
可用防尘罩或塑料膜包裹,防止落尘。
禁止:与化学品、金属材料混放,防止交叉污染。
7、远离强电磁场(特定应用)
在用于精密半导体或分析设备时,应避免强电磁干扰,以防影响设备整体性能。