用于 Siemens 工艺的密封件

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用于多晶硅工艺设备的高性能密封件

挑战

为满足不断增长的太阳能电池需求,可采用 Siemens* 工艺,通过热分解三氯甲硅烷 (TCS) 生产高度纯化的多晶硅。所使用的反应器需要三种高性能密封,分别位于以下位置:A) 钟形容器密封,B) 电极与陶瓷进口之间的电极密封,C) 观察窗口密封垫圈(参见示意图)。

解决方案

工艺需要的是极热、干燥的环境,温度高达 1200°C。密封组件温度预计高达 300°C。工艺介质包括 TCS 及其分解的腐蚀性副产品,如 HCl 气体。为实现有效密封并延长密封寿命,需要具备出色的压缩形变性能。为防止工艺环境遭到污染,脱气达到极低水平是一个主要条件。

高温条件下存在刺激性化学制品,密封材料往往需要从标准材料升级为 PTFE 或氟橡胶 (FKM),以提高热稳定性和耐化学性。不过,PTFE 会发生变形和缓慢形变为“热流动",在钟形容器密封处”,增加了产品失败的风险。FKM 的高温额定值为 200°C,在 300°C 环境下也存在缺陷。

主要优点

在用于 Siemens CVD 工艺的反应器中,作为垫片和垫圈的 Kalrez® PV8070 全氟醚橡胶部件在这个苛刻的应用领域展现出了非凡的性能。Kalrez® PV8070 部件可实现有效密封,并具备以下特性:

  • 可承受高达 325°C 的持续工作温度,并可应对短时间内温度进一步升高的情形。
  • 出色的压缩形变性能,可长时间保持有效密封。
  • 耐腐蚀性介质,如 Siemens CVD 工艺中所采用的介质。
  • 气体释出达最低,从而最大限度降低工艺遭到污染的可能性。

* 用于多晶硅生产的非专属工艺,距今已有将近五十年