Vakuumska vpenjalna glava na osnovi silicijevega karbida (SiC) za visokotemperaturna in plazemska okolja
Keramična vpenjalna glava St.Cera na osnovi SiC je izdelana iz visoko čistega silicijevega karbida (serija S1111, SiC 99,72 %, prosti Si 0,05 %). Zagotavlja izmerjeno upogibno trdnost 449 MPa, lomno žilavost 3,12 MPa·m¹/² in elastični modul 457 GPa. Tipična toplotna prevodnost materiala (120–150 W/m·K) in nizek toplotni raztezek (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) omogočata hitro naraščanje temperature in minimalno upogibanje rezin med toplotnim cikliranjem. Vpenjalna glava je lahko konfigurirana kot porozna vakuumska vpenjalna glava (enakomeren pretok plina) ali kot utorjena standardna vpenjalna glava. Z najvišjo uporabno temperaturo 1600–1700 °C (brez obremenitve) in izjemno odpornostjo proti eroziji s plazmo je ta vpenjalna glava idealna za visokotemperaturno obdelavo rezin (žarjenje, RTP) in agresivne jedkalne komore, kjer se vpenjalna glava iz aluminijevega oksida razgradi.
Specifikacije(na podlagi priloženega poročila o preskusu SiC S1111 in tipičnih vrednosti):
| Nepremičnina | Vrednost |
| Material | SiC (99,72 % SiC, 0,05 % prostega Si) |
| Gostota | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Absorpcija vode | 0% |
| Upogibna trdnost | 449 MPa |
| Zlomna žilavost | 3,12 MPa·m¹/² |
| Elastični modul | 457 GPa |
| Trdota po Vickersu | 25–28 GPa |
| Toplotna prevodnost | 120–150 W/m·K |
| KTR (25–1000 °C) | 4,0–4,5 × 10⁻⁶/℃ |
| Najvišja temperatura uporabe (brez obremenitve) | 1600–1700 °C |
| Ploskost (nad 300 mm) | ≤5 μm |
| Površinska obdelava | Ra ≤0,4 μm (lepljeno) |
Uporaba:
● Visokotemperaturno vpenjanje (žarjenje, RTP, epitaksialna rast)
● Vpenjalna glava za plazemsko jedkanje z visoko odpornostjo na fluor
● Ravnanje s tankimi rezinami z enakomernim segrevanjem/hlajenjem
● Porozna vpenjalna glava za brezkontaktno oporo rezin
Proizvodnja:
Sintranje SiC → natančno brušenje ravnosti in površinskega profila → neobvezno oblikovanje porozne strukture (za vakuumsko vpenjalno glavo) → lepanje → ultrazvočno čiščenje. Vsaka vpenjalna glava je 100 % pregledana glede ravnosti (laserski interferometer) in enakomernosti vakuuma (preskus pretoka).
Nadzor kakovosti:
● Preverjanje dimenzij s KMS (premer, debelina, položaji lukenj)
● Merjenje ravnosti po standardu ASTM
● Preizkus tesnjenja s helijem (za vakuumske vpenjalne glave)
● Preverjanje upogibne trdnosti na serijo (glej poročilo o preskusu)
Prednosti pred vpenjali iz aluminijevega oksida:
● Višja toplotna prevodnost (120–150 v primerjavi s 32 W/m·K za aluminijev oksid) – 4× hitrejši prenos toplote
● Nižji CTE (4,0 v primerjavi s 7,2 × 10⁻⁶/℃) – zmanjšuje toplotno obremenitev rezine
● Vrhunska plazemska odpornost – 10× daljša življenjska doba pri jedkanju s fluorom
● Višja najvišja temperatura uporabe (1600 °C v primerjavi z 800 °C za aluminijev oksid)
Prilagoditev:
● Porozna ali žlebljena površina
● Premer 100–450 mm, okrogel ali kvadraten
● Tesnilni obroč za robove ali conske vakuumske predelne stene
● Možnost kovinske podlage za visoko trdnost pritrjevanja
Vsi zgornji mehanski podatki izvirajo iz priloženega poročila o preskusu (serija S1111). Toplotne vrednosti in vrednosti trdote so tipične za to vrsto SiC. Porozne SiC vpenjalne glave zahtevajo dodatno obdelavo; prosimo, povprašajte o razpoložljivosti specifične poroznosti in velikosti por.
