Le quartz subit plusieurs modifications lorsqu'il est chauffé, ce qui peut avoir des effets importants sur la production de silicium (Si). Voici une explication détaillée :
Résumé :
Le chauffage du quartz peut entraîner des modifications de ses propriétés, notamment un ramollissement et une recristallisation potentielle, ce qui peut affecter la pureté et la fonctionnalité du quartz dans diverses applications industrielles, en particulier dans la production de silicium.
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Explication détaillée :Ramollissement et dilatation thermique :
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Le quartz, en particulier le quartz fondu, a un point de ramollissement élevé (environ 1270 degrés Celsius) et un faible coefficient de dilatation thermique. Toutefois, une exposition prolongée à des températures proches de son point de ramollissement peut entraîner un ramollissement du quartz, ce qui peut conduire à une déformation ou à une modification de sa forme et de sa structure. Ceci est critique dans des applications telles que le four à micro-ondes, où le tube de quartz ne doit pas être utilisé pendant plus de 3 heures à 1200 degrés Celsius afin d'éviter tout dommage.
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Recristallisation et formation de carbure de silicium :
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Au cours des processus à haute température, le quartz peut subir une recristallisation, formant de fins grains de carbure de silicium. Ce processus est crucial dans la formation des éléments chauffants en carbure de silicium, où le nombre de connexions formées entre les grains a un impact direct sur la résistance électrique du matériau. Plus il y a de connexions, plus la résistance est faible, ce qui est essentiel pour le bon fonctionnement des éléments chauffants.Pureté et stabilité chimique :
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La grande pureté du quartz est vitale pour la fabrication des semi-conducteurs. Le quartz utilisé dans cette industrie doit avoir une teneur en SiO2 extrêmement élevée (au moins 99,9 %) afin d'éviter l'introduction de métaux nocifs au cours du processus de fabrication. Les modifications du quartz dues à la chaleur peuvent potentiellement affecter sa pureté, ce qui pourrait entraîner une contamination lors de la production de silicium.
Résistance aux chocs thermiques et à la corrosion :
Le quartz est connu pour sa résistance aux chocs thermiques et à la corrosion. Toutefois, un chauffage inapproprié ou des changements rapides de température peuvent compromettre ces propriétés, ce qui peut entraîner des fissures ou d'autres formes de dégradation. Cela peut affecter la longévité et les performances des composants en quartz dans les environnements à haute température, tels que les fours utilisés pour la production de silicium.
