石英坩埚由高纯度熔融石英制成，具有优异的耐高温性（软化点约1650℃）、低热膨胀系数和极低的杂质析出率，广泛应用于单晶硅生长、半导体提纯、高温材料烧结及贵金属熔炼等领域。然而，其脆性大、热震敏感、易受碱金属侵蚀，若使用不当，易导致开裂、污染甚至爆裂。掌握石英坩埚科学、规范的操作方法，是保障工艺纯净与实验安全的核心。
一、使用前准备
查外观：确认无裂纹、气泡、划痕或白斑（可能为Na2、K2污染）；
查洁净度：新坩埚需用高纯HF酸（5–10%）或专用清洗剂浸泡，再经超纯水多次冲洗，18MΩ·cm水电阻率达标；
查匹配性：确保坩埚尺寸、形状与加热炉膛、感应线圈或支撑架适配，避免受力不均。
二、升温与降温
严禁急冷急热：升温速率控制在≤5℃/min（尤其300℃以下），防止α-β石英相变（573℃）引发体积突变导致破裂；
推荐阶梯升温：如室温→300℃（保温30min）→800℃→目标温度，让应力充分释放；
降温必须随炉冷却：切勿将高温坩埚直接暴露于空气中或接触冷金属，建议降温速率≤3℃/min。
三、装料与操作规范
物料干燥无水：含水或挥发性物质（如硝酸盐、碳酸盐）受热分解产生气体，易造成喷溅或内压破裂；
避免接触碱性物质：NaOH、K2CO2等会严重腐蚀石英，生成低熔点硅酸盐，导致坩埚软化穿孔；
轻拿轻放：使用石英钳或陶瓷夹具，禁止金属工具直接触碰内壁。
四、特殊工艺注意事项
单晶硅生长：需在惰性气氛（Ar）中使用，防止氧扩散影响晶体质量；
金属熔炼：仅限Pt、Au、Ag等不与SiO2反应的金属，严禁Al、Fe、Ca等活泼金属；
重复使用：每次使用后清除残渣，检查内壁是否发白或失透，出现则应报废。
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