ドープタングステンで寿命を2倍に

プランゼーはクリープ強度に優れたWVMでサファイア成長用ヒーターを製造しています。その耐用年数は従来のタングステンヒーターの2倍を超えます。


サファイアは約2100 ℃の高温で成長します。キロプロス法では、一般に純タングステン製ロッドヒーターを使用します。これは、ほんの数サイクル使っただけで交換が必要になることがよくあります。脆化や変形の度合いが大きいからです。極端な場合はヒーターのロッド同士が接触し、短絡を起こすこともあります。

プランゼーは単結晶成長アプリケーションのニーズに応えるため、すでに照明業界から高温特性を称賛されていた材料に、さらに新たな用途を開発しました。WVM: この材料は純タングステンに微量(30~70ppm)のカリウムをドープしたものです。クリープ強度が純タングステンより何倍も優れています。その能力が最近、プランゼーの材料エンジニアが行ったサグ試験の見事な成績で裏付けられました。

試験で証明されたWVMの性能

 

プランゼーは高温下でさまざまな機械的負荷を受ける材料の使用状況をシミュレートしました。サグ試験で証明されたこと:WVMは純タングステンよりたわみ量が4倍小さくなります。理由:カリウムは純タングステンより安定した粗い結晶構造を持っています。この特性も材料のクリープ強度にプラスに作用します。

 

試験条件: 温度: 2100 °C、継続時間: 6 時間、 曲げ応力: 22 MPa

WVMの試験結果
融点3420 °C / 3693 K
純度99.97 %
20 °Cの熱膨張率4,2 · 10-6m/(m·K)
熱伝導率164 W/(m·K)
20 °Cの電気伝導度18 · 106[1/Ω·m)]

 


純タングステンとWVMの比較:

特性WVM
再結晶温度
++
2000 °C at 99.99 % deformation level
延性
+
高温での安定性、クリープ強度
+
機械処理適性/加工性
+
粒子の繊細度
+
熱伝導率
=
電子仕事関数
=

 


= 純タングステンと同様 + 純タングステンより良い ++ 純タングステンよりかなり優れている

サファイア成長用WVMヒーター

 

WVM製のロッドヒーター、メッシュヒーター、シートヒーターは、とくにサファイア成長などの高温プロセスで優れた寸法安定性を発揮します。従来のタングステンヒーターはほんの数サイクルで交換が必要になりますが、WVMヒーターは優にその2~3倍は持ちます。

99.97%のWVMの純度はプランゼーの純タングステンのそれと同じです。WVM中のカリウム成分は不揮発性です。そのため、この材料は純タングステンと同様に、きわめて高い精度が要求される高真空プロセスでの使用に適しています。

 

サファイア育成用WVMメッシュヒーター

 

プランゼーがご用意できるサファイア成長分野の製品は、特別に耐久性の高いヒーターを備えたホットゾーンだけではありません。このプロセスに対応した焼結タングステンるつぼも生産しています。超スムーズな表面を持つるつぼです。るつぼの表面を傷つけず、その側面から難なくサファイアを取り出すことができます。このため、サファイアメーカーが費用と手間をかけてるつぼ表面を再加工する必要がなくなります。スムーズなるつぼの表面は、溶解したサファイアとの接触による腐食も受けにくくなります。

もうひとつ、プランゼーのタングステンるつぼの優れた特徴は93%を超えるその高密度です。これは、高温や急激な温度変化においても変形しないことを意味します。プランゼーは、完璧なサファイアだけをるつぼから取り出せるようにするため、超清浄な生産プロセスにこだわっています。金属粉末の段階から最終製品のるつぼの段階まで、製造はすべて自社で行っています。

高い製造精度

 

プランゼーが提供するのは材料品質だけではありません。90年以上ものリフラクトリーメタル生産の経験を持っています。サファイア育成用のWMMヒーター、るつぼだけでなく、お客様のご要望に応じて製品をご提供いたします。

その他の高温プロセス用製品

 

プランゼーのヒーターはWVMヒーターだけではありません。高温炉用のリフレクターや、熱効率を高めるホットゾーンはいかがですか?当社のエンジニアがお客様のご要望に合った製品をご提案させていただきます。こちらled@plansee.comにお問い合わせください。

より詳しい情報とお住まいの国の担当者についてはこちらをご覧ください。 高温炉用ヒーター サファイア成長用タングステンるつぼ