Высокотехнологичное производство энергоэффективных установок по выращиванию синтетического корунда для электроники и оптики

Вы здесь

Проект компании

Цель проекта: создание производства установок по выращиванию кристаллов синтетического корунда (лейкосапфира), а также освоение автоматизированного технологического процесса роста монокристаллов по методу Киропулоса с последующим получением изделий для нужд электроники и оптики.

Комплексные задачи, решаемые в ходе выполнения проекта:

создание энергетически автономного участка производства установок по выращиванию кристаллов синтетического корунда по методу Киропулоса (автономное энергопитание осуществляется с использованием локального источника тепло- и энергоснабжения на базе микро-ГТУ или когенерационной установки на базе ДВС с последующей утилизацией низкопотенциального тепла);
внедрение автоматизированного технологического процесса затравления и роста кристалла синтетического корунда, с последующим получением изделий для нужд электроники и оптики.

Основные участники проекта:

ОАО «Рыбинский завод приборостроения» (инициатор),
РГАТУ имени П.А. Соловьева (исполнитель НИОКР),
НИИ «Точных приборов»,
ОКБ «Московский энергетический институт».

НИОКР в рамках проекта:

обеспечение необходимой точности поддержания температуры установки по выращиванию кристаллов синтетического корунда, на основании результатов моделирования и анализа тепловых полей в кристаллизаторе;
обеспечение стабильности теплового режима за счет применения специальных методов прецизионного регулирования мощности с учетом требований технологического процесса;
обеспечение необходимой точности регулирования за счет разработки специального класса прецизионных регуляторов мощности с контролируемым спектральным составом;
обеспечение управления температурным градиентом за счет зонирования нагревателей и разработки методов связного управления многозонными термическими объектами;
обеспечение высокого качества кристаллов за счет разработки оптимальных систем автоматического управления с учетом особенностей технологических процессов и оборудования для выращивания монокристаллов синтетического корунда по методу Киропулоса массой 60 кг. и более.

Продукция:

Вновь созданная и реализуемая установка по выращиванию кристаллов синтетического корунда, характеризуемая:

улучшенной конструкцией теплового узла ростовой установки с целью уменьшения тепловых потерь и выравнивания температурного поля в кристаллизаторе;
повышением ресурса нагревателя и высокотемпературных экранов;
повышением степени автоматизации в процессе управления установкой
эффективным энергообеспечением ростовой установки.

Разрабатываемая технология затравления и роста кристалла синтетического корунда предназначена для получения кристаллов синтетического корунда для нужд электроники и оптики:

цилиндрические заготовки (були) для производства электронных пластин;
оптические заготовки круглые и прямоугольные;
пластины для электроники и оптоэлектроники шлифованные и полированные;
заготовки стекол для часов.

Технические характеристики (параметры):

производительность – не менее 120 кг в месяц;
удельный расход энергии – не более 86 кВт/час;
удельный расход воды системы охлаждения – не более 6 м3/час;
количество низкопотенциального тепла – не более 86 кВт/час.

Качество кристаллов синтетического корунда характеризуется его сортом.

Сорт 1. Полностью бездефектный материал, в котором не допускаются включения, границы блоков, двойники, микропузыри и центры рассеяния

Сорт 2. Не допускаются включения, границы блоков, двойники; допускается наличие одиночных центров рассеяния в виде микропузырей <10 мкм, расположенных не ближе, чем на расстоянии 10 мм друг от друга

Сорт 3. Материал, в котором не допускаются включения, границы блоков, двойники; допускается наличие одиночных пузырей размером <20 мкм, расположенных не ближе, чем на расстоянии 10 мм друг от друга

Основные характеристики проекты

Области применения искусственного корунда	Установка по выращиванию кристаллов синтетического корунда (Al2O3) массой 30 кг	Различные формы кристаллов синтетического корунда	Проектирование процесса перемещения затравки и затравкодержателя в установке	Цех по выращиванию кристаллов Al2O3 массой 30 кг и 60 кг