Apa keunggulan inti cawan lebur kuarsa dibandingkan cawan lebur keramik atau grafit?

wadah kuarsa adalah wadah khusus tahan suhu tinggi yang terbuat dari silikon dioksida dengan kemurnian tinggi, yang memainkan peran tak tergantikan dalam peleburan suhu tinggi, pertumbuhan kristal, dan pemurnian bahan. Sebagai bahan habis pakai fungsional yang penting dalam industri modern, wadah kuarsa memainkan peran penting dalam fotovoltaik, semikonduktor, kaca optik, dan industri lainnya dengan sifat fisik dan kimianya yang unik.

1. Karakteristik dasar wadah kuarsa

Karakteristik bahan
Bahan baku inti wadah kuarsa adalah silikon dioksida dengan kemurnian tinggi. Kemurniannya merupakan indikator kunci untuk mengukur kualitas dan kinerja wadah kuarsa, dan memiliki pengaruh yang menentukan terhadap stabilitas, kelembaman kimia, dan masa pakai wadah di lingkungan bersuhu tinggi.

Dalam bidang industri biasa, seperti pembuatan kaca, pembakaran keramik dan industri lainnya, persyaratan kemurnian cawan lebur kuarsa relatif longgar, namun biasanya harus mencapai lebih dari 99,9%. Cawan lebur kuarsa dengan tingkat kemurnian ini dapat memenuhi persyaratan dasar wadah bersuhu tinggi dalam proses produksi industri umum, seperti tahan suhu tinggi tertentu dan tahan terhadap erosi bahan kimia umum.

Dalam skenario aplikasi ini, cawan lebur kuarsa terutama digunakan untuk menampung bahan baku kaca cair, bubur keramik, dan bahan lainnya. Kemurniannya dapat memastikan bahwa pada suhu yang relatif rendah dan waktu pemanasan yang singkat, tidak akan ada dampak buruk yang signifikan terhadap kualitas produk karena adanya pengotor.

Namun, di bidang teknologi canggih seperti semikonduktor dan fotovoltaik, persyaratan kemurnian cawan lebur kuarsa telah mencapai tingkat yang hampir menuntut. Kemurnian silika di cawan lebur kuarsa dengan kemurnian sangat tinggi sangat tinggi, dan kandungan pengotornya perlu dikontrol secara ketat pada tingkat ppm (bagian per juta). Hal ini karena pada industri semikonduktor dan fotovoltaik, bahan yang diproses sangat sensitif terhadap pengotor. Bahkan sejumlah kecil pengotor dapat menyebabkan masalah serius seperti cacat kristal dan penurunan kinerja listrik, sehingga mempengaruhi kinerja dan hasil produk akhir.

Misalnya, selama pertumbuhan silikon kristal tunggal, wadah kuarsa digunakan sebagai wadah bahan silikon. Kotoran di dalamnya dapat berdifusi ke dalam kristal silikon, mempengaruhi kemurnian dan sifat listrik kristal silikon, sehingga mempengaruhi efisiensi konversi sel surya dan kinerja perangkat semikonduktor. Oleh karena itu, untuk memenuhi kebutuhan industri kelas atas ini, cawan lebur kuarsa dengan kemurnian sangat tinggi dikontrol secara ketat dalam hal pemilihan bahan baku, pengendalian proses produksi, dan pemeriksaan kualitas untuk memastikan kemurniannya mencapai standar yang sangat tinggi.

Bentuk fisik
wadah kuarsas berpenampilan transparan atau tembus cahaya, dan sifat optik unik ini berkaitan erat dengan struktur mikro internalnya. Cawan lebur kuarsa dengan kemurnian tinggi biasanya memiliki transparansi yang tinggi karena memiliki sedikit pengotor internal dan struktur kristal yang relatif lengkap, serta lebih sedikit hamburan dan penyerapan cahaya saat merambat di dalam.

Wadah kuarsa dengan transparansi tinggi ini tidak hanya cantik dalam penampilan, tetapi juga dapat memberikan bidang pandang yang jelas dalam beberapa eksperimen dan produksi yang memerlukan pengamatan keadaan bahan cair atau proses reaksi, yang memudahkan operator untuk memantau secara real time.

Sebaliknya, jika wadah kuarsa mengandung sedikit gelembung atau kotoran lainnya, cahaya akan menghadapi lebih banyak antarmuka hamburan selama propagasi, menyebabkan cahaya menyebar dan memantulkan cahaya, sehingga wadah tersebut tembus cahaya atau buram. Kehadiran gelembung tidak hanya mempengaruhi transparansi wadah, tetapi juga dapat berdampak buruk pada kekuatan dan stabilitas wadah pada suhu tinggi. Misalnya, selama pemanasan suhu tinggi, gelembung dapat mengembang atau pecah, menyebabkan retakan atau kerusakan pada permukaan wadah, sehingga mempengaruhi masa pakai dan keamanan wadah.

Perawatan permukaan
Cawan lebur kuarsa modern sering kali diberi lapisan khusus pada dinding bagian dalam. Bahan pelapis yang paling umum adalah silikon nitrida, yang secara efektif dapat mencegah bahan cair menempel pada dinding bagian dalam wadah, dan juga dapat memperpanjang masa pakai wadah sampai batas tertentu. Keseragaman dan daya rekat lapisan merupakan indikator penting kualitas wadah.

2. Keunggulan kinerja cawan lebur kuarsa

Ketahanan panas yang sangat baik
wadah kuarsas berkinerja sangat baik di lingkungan kerja bersuhu tinggi. Struktur molekul silikon dioksida yang unik memberikan stabilitas suhu tinggi yang sangat baik dan dapat menjaga integritas struktural dalam kondisi suhu tinggi terus menerus. Ketahanan panas ini disebabkan oleh mode ikatan silikon-oksigen khusus dari bahan kuarsa, yang memiliki energi ikatan tinggi dan struktur stabil.

Dalam aplikasi praktis, cawan lebur kuarsa dapat menahan lingkungan suhu tinggi yang diperlukan untuk peleburan logam atau pertumbuhan kristal dalam waktu lama tanpa pelunakan dan deformasi, yang jauh lebih baik daripada produk keramik biasa. Perlu dicatat bahwa stabilitas suhu tinggi wadah kuarsa tidak hanya tercermin dalam ketahanan suhu statis, tetapi juga dalam proses perubahan suhu dinamis. Ia dapat mempertahankan sifat mekanik yang baik, yang sulit dicapai oleh banyak material lain.

Stabilitas kimia yang sangat baik
Kelambanan kimiawi wadah kuarsa sangat luar biasa. Di lingkungan peleburan umum, ini menunjukkan ketahanan korosi yang sangat baik terhadap sebagian besar bahan kimia. Khususnya dalam media asam, cawan lebur kuarsa hampir tidak bereaksi dengan asam anorganik biasa, yang menjamin kemurnian proses peleburan. Tentu saja, perlu diperhatikan bahwa bahan kuarsa lebih sensitif terhadap beberapa asam kuat seperti asam fluorida dan asam fosfat panas, dan juga mudah terkorosi dalam lingkungan basa kuat.

Stabilitas kimia selektif ini menjadikan cawan lebur kuarsa sebagai pilihan yang tak tergantikan di bidang seperti semikonduktor dan fotovoltaik yang memerlukan kemurnian sangat tinggi. Dalam penggunaan sebenarnya, kelembaman bahan kimia ini tidak hanya menjamin stabilitas proses, namun juga menghindari risiko kontaminasi lelehan.

Sifat termal yang baik
Sifat fisik termal bahan kuarsa cukup unik. Koefisien muai panasnya sangat rendah, yang berarti ukuran wadah kuarsa berubah sangat sedikit selama proses kenaikan dan penurunan suhu. Fitur ini memberikan dua keuntungan signifikan: pertama, dapat menjaga stabilitas dimensi yang baik selama siklus suhu; kedua, mengurangi risiko kerusakan struktural yang disebabkan oleh tekanan termal.

Meskipun cawan lebur kuarsa memiliki kemampuan tertentu untuk menahan guncangan termal, pengguna tetap harus berhati-hati untuk menghindari perubahan suhu yang drastis, karena guncangan termal yang cepat masih dapat menyebabkan retakan mikro. Dalam pengoperasian sebenarnya, disarankan untuk menerapkan program pemanasan dan pendinginan bertahap, yang dapat memaksimalkan keunggulan kinerja termal cawan lebur kuarsa dan memperpanjang masa pakainya.

Jaminan kemurnian
Kemurnian tinggi adalah salah satu fitur paling membanggakan dari cawan lebur kuarsa. Cawan lebur kuarsa yang diproduksi menggunakan proses pemurnian tingkat lanjut dapat memiliki tingkat pengotor yang sangat rendah. Keunggulan kemurnian ini penting untuk proses seperti pertumbuhan kristal tunggal semikonduktor yang memerlukan kemurnian material yang sangat tinggi.

Jaminan kemurnian cawan lebur kuarsa terutama tercermin dalam tiga aspek: pertama, bahan mentah disaring dan dimurnikan secara ketat; kedua, proses pembuatannya dilakukan di lingkungan yang bersih; dan terakhir, produk jadi menjalani beberapa uji kemurnian. Kontrol kualitas yang komprehensif ini memastikan bahwa wadah kuarsa tidak akan menjadi sumber kontaminasi selama penggunaan.

Persyaratan kemurnian untuk bidang aplikasi yang berbeda juga bervariasi. Aplikasi semikonduktor kelas atas biasanya memerlukan cawan lebur kuarsa dengan kemurnian tertinggi, sementara beberapa aplikasi industri dapat melonggarkan standar dengan tepat.

3. Gambaran Umum Proses Manufaktur

Pembuatan cawan lebur kuarsa adalah proses yang tepat dan kompleks yang melibatkan banyak tautan proses utama. Yang pertama adalah tahap persiapan bahan baku. Pembuatan cawan lebur kuarsa berkualitas tinggi harus dimulai dengan penyaringan bahan baku yang ketat. Bijih kuarsa berkualitas tinggi perlu melalui berbagai proses penyaringan fisik seperti klasifikasi ukuran partikel, pemisahan magnetik dan penghilangan besi, serta pemurnian flotasi.

Kemudian dilakukan pengolahan pemurnian kimia secara mendalam, meliputi proses pencucian asam, klorinasi suhu tinggi, dan pembersihan air ultra murni, untuk memastikan kemurnian bahan baku mencapai lebih dari 99,99%. Bahan mentah yang dimurnikan harus melewati beberapa prosedur kendali mutu seperti deteksi ICP-MS, analisis ukuran partikel laser, dan pengujian kadar air untuk meletakkan dasar bagi pemrosesan selanjutnya.

Cetakan leleh adalah penghubung inti dalam proses pembuatan. Saat ini, dua jalur proses utama adalah metode busur dan metode peleburan. Produksi metode busur dilakukan dalam lingkungan vakum tinggi, menggunakan sistem elektroda grafit dengan kemurnian tinggi, dan pasir kuarsa dilebur dengan mengontrol energi busur secara tepat, dan kemudian sistem sentrifugal yang dikendalikan komputer digunakan untuk mencapai cetakan yang seragam.

Proses ini memerlukan pemantauan distribusi medan suhu secara real-time untuk memastikan stabilitas keadaan cair. Metode peleburan menggunakan tungku khusus dengan kontrol zona multi-suhu, melebur di bawah atmosfer pelindung, menggunakan cetakan grafit presisi tinggi untuk membentuk, dan akhirnya menghilangkan tekanan internal melalui proses anil pendinginan gradien. Kedua proses tersebut memiliki keunggulan masing-masing dan cocok untuk produksi cawan lebur dengan spesifikasi dan kegunaan berbeda.

Crucible blank yang terbentuk perlu melalui serangkaian proses pemesinan presisi dan perawatan permukaan. Pemesinan mencakup pemangkasan presisi CNC, pemolesan permukaan bagian dalam, dan perawatan tepi untuk memastikan akurasi dimensi dan kualitas permukaan. Teknologi pelapisan permukaan sangat penting, dan proses lanjutan seperti penyemprotan plasma atau pengendapan uap kimia CVD digunakan untuk membentuk lapisan pelindung silikon nitrida yang seragam dan padat pada dinding bagian dalam wadah.

Proses khusus seperti pembersihan ultrasonik, perawatan aktivasi permukaan, dan perawatan anti-statis diperlukan untuk lebih meningkatkan kinerja produk. Langkah-langkah pemrosesan yang baik ini berhubungan langsung dengan masa pakai dan stabilitas proses wadah.

Untuk memastikan kualitas produk, sistem pemeriksaan kualitas yang lengkap telah ditetapkan. Deteksi dimensi menggunakan teknologi seperti pemindaian laser tiga dimensi, pengujian kebulatan presisi tinggi, dan pengukuran ketebalan ultrasonik untuk mencapai kontrol digital ukuran penuh.

Uji kinerja mencakup uji deformasi suhu tinggi, uji kejut termal, dan analisis kemurnian untuk mensimulasikan kondisi penggunaan sebenarnya guna memverifikasi keandalan produk. Tautan pengujian non-destruktif menggunakan teknologi seperti deteksi cacat sinar-X, pengujian ultrasonik, dan penyortiran otomatis optik untuk memastikan bahwa produk tidak memiliki cacat internal. Setiap tautan pengujian memiliki standar kualitas yang ketat, dan produk yang tidak memenuhi syarat akan segera diisolasi dan diproses.

4. Area aplikasi utama

Aplikasi industri fotovoltaik:
Dalam rantai industri fotovoltaik, cawan lebur kuarsa memainkan peran penting, terutama dalam pertumbuhan silikon kristal tunggal. Saat menggunakan metode Czochralski untuk memproduksi silikon kristal tunggal, wadah kuarsa, sebagai wadah silikon cair, perlu tahan terhadap lingkungan bersuhu tinggi lebih dari 1600°C. Kekhasan cawan lebur kuarsa tingkat fotovoltaik adalah: pertama, dinding bagian dalamnya biasanya perlu dilapisi dengan lapisan silikon nitrida, yang dapat mencegah lelehan silikon menempel pada dinding wadah dan secara efektif mengontrol penetrasi kandungan oksigen; kedua, karena persyaratan kemurnian ekstrim dari pertumbuhan silikon kristal tunggal, wadahnya harus terbuat dari pasir kuarsa dengan kemurnian sangat tinggi, dan kandungan pengotor logam harus dikontrol pada tingkat ppb.

Perlu dicatat bahwa dalam kondisi kerja suhu tinggi yang terus menerus, wadah kuarsa akan secara bertahap mengkristal dan membentuk fase kuarsa, yang secara signifikan akan mengurangi kekuatan mekanik wadah tersebut. Oleh karena itu, cawan lebur fotovoltaik biasanya dirancang sebagai produk sekali pakai, dan cawan lebur baru perlu diganti untuk setiap tungku pertumbuhan silikon kristal tunggal.

Aplikasi manufaktur semikonduktor:
Industri semikonduktor telah mengajukan persyaratan teknis yang lebih ketat untuk cawan lebur kuarsa. Dalam proses persiapan kristal tunggal silikon untuk sirkuit terpadu, cawan lebur kuarsa tidak hanya harus memastikan kemurnian yang sangat tinggi, tetapi juga memiliki stabilitas termal dan akurasi dimensi yang sangat baik.

Ciri-ciri khusus cawan lebur tingkat semikonduktor adalah: pertama, persiapan dengan metode busur perlu dilakukan di bawah perlindungan argon dengan kemurnian sangat tinggi untuk menghindari kemungkinan kontaminasi; kedua, proses perawatan permukaan bagian dalam lebih canggih, dan ketebalan lapisan perlu dikontrol dengan akurasi tingkat mikron; ketiga, terdapat persyaratan ketat untuk riwayat termal wadah, dan harus dipastikan bahwa tidak ada zat yang mudah menguap yang terlepas pada suhu tinggi.

Dengan pengurangan terus-menerus dalam ukuran perangkat semikonduktor, persyaratan kualitas cawan lebur kuarsa terus meningkat, terutama dalam mengurangi cacat mikro dan mengendalikan kandungan oksigen. Tantangan baru telah diajukan.

Penerapan persiapan bahan khusus:
Di bidang bahan khusus, cawan lebur kuarsa menunjukkan nilai aplikasi unik. Dalam peleburan logam mulia, seperti pemurnian logam golongan platina, kelembaman kimiawi cawan lebur kuarsa dapat memastikan bahwa logam tersebut tidak terkontaminasi; dalam pembuatan kaca khusus, seperti kaca optik dan kaca laser, cawan lebur kuarsa dengan kemurnian tinggi memastikan transmisi cahaya kaca; dalam proses pertumbuhan kristal laser, seperti YAG, safir, dan kristal lainnya, cawan lebur kuarsa dapat menyediakan lingkungan peleburan yang stabil.

Persyaratan khusus aplikasi cawan lebur ini meliputi: merancang bentuk geometris spesifik untuk karakteristik lelehan yang berbeda; mengembangkan pelapis khusus untuk meningkatkan karakteristik antarmuka; dan mengoptimalkan distribusi medan termal sesuai dengan kebutuhan proses. Dalam beberapa kesempatan khusus, cawan lebur kuarsa transparan juga diperlukan untuk mengamati proses peleburan.

Penerapan eksperimen penelitian ilmiah:
Di bidang penelitian ilmu material, cawan lebur kuarsa adalah alat eksperimen yang sangat diperlukan. Ciri-ciri cawan lebur laboratorium adalah: spesifikasinya beragam, mulai dari beberapa mililiter hingga beberapa liter; desain bagus, beberapa dilengkapi dengan tutup dan ventilasi berstruktur khusus; persyaratan kemurnian yang ketat, terutama bila digunakan untuk sintesis bahan nano.

Nilai khusus dari cawan lebur tingkat penelitian ilmiah terletak pada: pertama, cawan lebur tersebut dapat memenuhi persyaratan lingkungan khusus dalam penelitian dan pengembangan material baru, seperti vakum ultra-tinggi atau atmosfer khusus; kedua, mereka dapat menahan beberapa kondisi eksperimental yang ekstrim, seperti kenaikan dan penurunan suhu yang cepat atau lingkungan korosif yang kuat; ketiga, beberapa wadah penelitian juga mengintegrasikan fungsi khusus seperti pengukuran suhu dan observasi.

Dengan berkembangnya ilmu material, penelitian ilmiah cawan lebur kuarsa berkembang ke arah fungsionalisasi dan kecerdasan, seperti pengembangan cawan lebur komposit dengan fungsi katalitik, atau cawan lebur pintar dengan sensor terintegrasi.

Aplikasi di bidang yang sedang berkembang:
Selain penerapan tradisional, cawan lebur kuarsa juga menunjukkan prospek luas di bidang teknologi baru. Dalam pembuatan bahan semikonduktor generasi ketiga, cawan lebur kuarsa perlu beradaptasi dengan suhu pertumbuhan yang lebih tinggi; dalam proses sintering bahan elektroda positif baterai lithium-ion, stabilitas cawan lebur kuarsa dapat meningkatkan sifat material; dalam penelitian dan pengembangan bahan perovskit fotovoltaik baru, cawan lebur kuarsa menyediakan lingkungan reaksi yang ideal.

Aplikasi yang muncul ini telah mengajukan persyaratan baru untuk cawan lebur kuarsa, termasuk pengembangan produk dengan tingkat suhu lebih tinggi, peningkatan stabilitas dalam lingkungan kimia tertentu, dan desain bentuk struktur yang lebih kompleks. Di masa depan, dengan terobosan teknologi material baru, cakupan penerapan cawan lebur kuarsa akan semakin diperluas.

5. Perbedaan antara wadah kuarsa dan wadah keramik atau grafit
Keuntungan stabilitas kimia:
Kelambanan kimia dari wadah kuarsa sangat baik, terutama karena struktur kristal tetrahedral SiO2 yang stabil. Di bawah lingkungan peleburan suhu tinggi, bahan kuarsa hampir tidak bereaksi dengan sebagian besar logam yang meleleh, termasuk logam aktif seperti silikon dan aluminium. Properti ini sangat penting dalam manufaktur semikonduktor, karena kontaminasi pengotor pada tingkat bagian per miliar dapat menyebabkan penurunan kinerja chip secara signifikan.

Sebagai perbandingan, cawan lebur keramik alumina bereaksi dengan logam transisi tertentu pada suhu tinggi, sedangkan cawan lebur grafit pasti akan memasukkan pengotor karbon ke dalam lelehan. Perlu dicatat bahwa cawan lebur kuarsa sangat tahan terhadap asam anorganik dan dapat menahan korosi dari sebagian besar asam kuat kecuali asam fluorida dan asam fosfat panas. Namun, dalam lingkungan basa kuat, terutama pada kondisi suhu tinggi, kuarsa secara bertahap akan terkikis, sehingga memerlukan perhatian khusus saat menggunakannya.

Kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan bersuhu tinggi:
Stabilitas cawan lebur kuarsa di atmosfer pengoksidasi suhu tinggi merupakan keuntungan signifikannya. Di lingkungan udara, ia dapat bekerja secara stabil dalam waktu lama pada suhu mendekati titik lunaknya, sedangkan wadah grafit akan cepat teroksidasi dan hilang dalam kondisi ini. Data percobaan menunjukkan bahwa dalam kondisi yang sama, masa pakai wadah kuarsa dapat mencapai 5-10 kali lipat dari wadah grafit.

Meskipun beberapa keramik khusus seperti zirkonia juga dapat menahan suhu tinggi, sering kali keramik tersebut mengalami masalah perubahan fasa, sehingga stabilitas termalnya berkurang. Wadah kuarsa tidak hanya dapat mempertahankan bentuk stabil pada suhu tinggi, tetapi juga kekuatan mekaniknya menurun secara perlahan, sehingga sangat cocok untuk proses suhu tinggi jangka panjang. Dalam lingkungan vakum, kinerja wadah kuarsa bahkan lebih baik, dan hampir tidak ada polusi yang mudah menguap yang dihasilkan.

Karakteristik kinerja termal:
Sifat fisik termal bahan kuarsa adalah unik. Koefisien muai panasnya hanya sekitar 1/10 dari keramik biasa, sehingga perubahan dimensinya hampir tidak terlihat saat suhu berubah. Fitur ini membawa dua keuntungan penting: pertama, selama siklus suhu, wadah kuarsa tidak mudah menghasilkan retakan tegangan termal; kedua, kesesuaian termal dengan peralatan pendukung lebih baik. Meski begitu, perubahan suhu yang cepat melebihi 300℃/menit tetap perlu dihindari untuk mencegah kerusakan akibat sengatan termal.

Sebaliknya, keramik biasa lebih rentan terhadap retakan mikro selama siklus termal karena koefisien muai panasnya yang lebih tinggi. Meskipun bahan grafit memiliki konduktivitas termal yang baik, karakteristik ekspansi termal anisotropiknya sering kali menyebabkan deformasi struktural, sehingga mempengaruhi keakuratan penggunaan.

Jaminan kemurnian:
Di bidang aplikasi kemurnian ultra-tinggi, keunggulan kemurnian cawan lebur kuarsa tidak tergantikan. Kandungan pengotor total pasir kuarsa dengan kemurnian tinggi yang dibuat melalui proses pemurnian modern dapat dikontrol di bawah 1ppm. Tingkat kemurnian ini sangat penting untuk pertumbuhan kristal tunggal semikonduktor, karena kotoran asing dapat menjadi sumber cacat kristal.

Sebaliknya, cawan lebur keramik dengan kemurnian tertinggi sekalipun sulit untuk menghindari migrasi elemen pengotor jejak, sedangkan cawan lebur grafit selalu memiliki risiko kontaminasi karbon. Dalam produksi sebenarnya, cawan lebur kuarsa tingkat semikonduktor juga perlu menjalani perawatan permukaan khusus, seperti proses pembakaran dan degassing suhu tinggi, untuk lebih mengurangi risiko kontaminasi permukaan. Kontrol kemurnian yang ketat ini adalah dasar untuk memastikan kinerja perangkat.

Sifat optik:
Sifat optik cawan lebur kuarsa transparan memberikan keuntungan aplikasi yang unik. Dalam pita ultraviolet hingga inframerah dekat, transmisi kuarsa dengan kemurnian tinggi melebihi 90%, yang memungkinkan operator mengamati secara langsung status proses peleburan secara real-time. Fitur visualisasi ini sangat penting untuk pengembangan proses dan pengendalian proses. Misalnya, dalam pertumbuhan silikon kristal tunggal, morfologi antarmuka padat-cair dapat diamati secara intuitif.

Sebaliknya, cawan lebur keramik dan grafit sepenuhnya buram dan hanya dapat dipantau dengan cara tidak langsung. Manufaktur maju modern juga telah mengembangkan cawan lebur kuarsa dengan jendela observasi untuk memenuhi kebutuhan observasi proses khusus. Perlu dicatat bahwa kuarsa transparan secara bertahap kehilangan transparansi pada suhu tinggi, yang disebabkan oleh kristalisasi, tetapi hal ini biasanya tidak mempengaruhi fungsi dasarnya.

Karakteristik permukaan:
Yang diperlakukan secara khusus wadah kuarsa permukaan memiliki kinerja yang sangat baik. Melalui teknologi seperti pengendapan uap kimia yang ditingkatkan plasma, lapisan silikon nitrida skala nano dapat dibentuk pada permukaan bagian dalam wadah. Lapisan ini tidak hanya secara efektif mencegah adhesi lelehan, tetapi juga menghambat pembubaran kuarsa ke dalam lelehan.

Eksperimen menunjukkan bahwa lapisan yang dioptimalkan dapat memperpanjang masa pakai wadah lebih dari 30%. Sebaliknya, modifikasi permukaan cawan lebur keramik lebih sulit, sedangkan cawan lebur grafit memerlukan perlakuan anti-oksidasi yang kompleks. Teknologi rekayasa permukaan modern juga telah mengembangkan teknologi lapisan transisi gradien, yang sangat meningkatkan kekuatan ikatan antara lapisan dan substrat, sehingga semakin meningkatkan kinerja. Teknologi perawatan permukaan ini adalah jaminan utama agar wadah kuarsa dapat bekerja secara stabil dalam kondisi yang keras.