Dans les procédés PVD, les creusets sont utilisés pour contenir des métaux ou des composés solides, qui sont ensuite chauffés jusqu'au point d'évaporation ou de sublimation. Cela permet au matériau vaporisé de se condenser sous forme d'un film mince sur le substrat. De nombreux matériaux fondus nécessitent un revêtement de creuset, et la capacité de charge réelle du creuset dépend du volume du revêtement.
Dans les procédés CVD, le creuset sert à chauffer et à vaporiser le matériau précurseur, facilitant sa réaction et son dépôt sur le substrat.
Dans le domaine de la galvanoplastie, les creusets sont utilisés pour faire fondre des solvants à haute température ou des solutions de galvanoplastie.
Les creusets et leurs revêtements doivent être choisis avec soin pour éviter les réactions chimiques indésirables à haute température. Des matériaux de creuset incompatibles peuvent corroder ou contaminer la masse fondue, ce qui peut compromettre la qualité du produit.
Un problème critique dans les procédés à haute température est le décalage de dilatation thermique entre le creuset et le matériau en fusion. Pendant le chauffage, les matériaux en fusion se dilatent généralement plus rapidement que le creuset, exerçant une pression sur les parois et pouvant entraîner des fissures ou des déformations. De même, pendant le refroidissement, des contraintes peuvent se développer lorsque le matériau se contracte, en particulier s'il y a une quantité excessive de matériau résiduel dans le creuset.
Recommandations pour le remplissage du creuset
Le degré de remplissage d'un creuset dépend du type de matériau de dépôt et peut varier considérablement entre les matériaux en sublimation, les matériaux fondus et les composés chimiques.
Matériaux sublimateurs :Remplissez le creuset à 90 % de sa capacité pour des performances optimales. Dans l'évaporation à puissance ou à température constante, la distribution de vapeur et le taux changent à mesure que le matériau est consommé, mais les matériaux sublimants (par exemple, les sels) présentent généralement des problèmes minimes.
Matériaux fondus/Matériaux non sublimants :Le niveau de remplissage recommandé pour les matériaux non sublimants est de 75 % de la capacité du creuset. Un remplissage excessif peut entraîner des fissures en raison de la différence de dilatation thermique entre le creuset et des matériaux comme l'oxyde d'aluminium lors du réchauffage.
Composants chimiques:Pour les composés chimiques, les meilleurs résultats sont généralement obtenus lorsque le creuset est rempli à environ 50 %, le matériau se réduisant à environ 17 % lors de l'évaporation. Si la qualité de la vapeur (par exemple, la dissociation, la température ou le taux de vapeur) est critique, des ajustements supplémentaires peuvent être nécessaires pour optimiser le processus d'évaporation.
Pour éviter toute contamination croisée, il est recommandé que chaque creuset soit dédié au chauffage d'un seul type de matériau. Si certains composés organiques peuvent être complètement éliminés grâce à un nettoyage approprié, d'autres peuvent être plus difficiles à éliminer. Le succès du nettoyage dépend du composé organique spécifique et de la température de cuisson.
Alternativement, chauffer le creuset à des températures bien supérieures au point d’évaporation normal des matières organiques peut permettre un auto-nettoyage en brûlant les résidus.
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