Graphitreinigung

Produkte aus synthetischem Graphit, CFC (kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff) und Graphitfilzen kommen in den unterschiedlichsten industriellen Anwendungen zum Einsatz.

Dies sind vor allem Ofenbaukomponenten, Isolationsmaterialien für extrem hohe Temperaturen und Chargenträgersysteme auf kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff (CFC).

Aufgrund der hohen thermischen und chemischen Beständigkeit der Materialien eignen sich diese auch für den Einsatz im Bereich der Luft- und Raumfahrt sowie der Kerntechnik.

 

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Kernaufgaben

  • Reinigung von Graphit, CFC (kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff) und Graphitfilz
    • Verflüchtigung von karbidgebundenen Verunreinigungen mittels Chlor oder Fluor
  • Reinigung und Wiederaufbereitung gebrauchter Bauteile, Entfernung von prozessbedingten Ablagerungen (z. B. aus MOCVD-Prozessen)
  • Recycling von Heizzonen-Bauteilen aus Cz-Ziehanlagen (Ausheizen/Outbaking)

Zentrales Verfahren

• Einige Verunreinigungen (z. B. Schwefel) können allein durch Vakuum und hohe Temperatur verdampft werden.
• Andere Verunreinigungen können nicht verdampft werden, da sie sehr stabile Carbide bilden.
• Daher werden Chlor und Fluor benötigt, um chemische Verbindungen zu bilden, die verdampft werden können.
• Die flüchtigen Komponenten werden aus der Heizzone zu einer Kaltfalle und einem Filter geleitet.
• Ein Scrubber entfernt nicht umgesetzte Halogene aus dem Abgas.

Scrubber-Prozess

  • Das Prozessgas, das aus dem Reinigungsprozess austritt, kann korrosiv und/oder gesundheitsschädlich sein.
    • Schädliche Bestandteile müssen mit einem Abgasbehandlungssystem (Scrubber) aus dem Gasstrom entfernt werden.
  • Das Betriebsmedium ist Natronlauge, Kalilauge oder ein ähnliches Medium. 
    • Der pH-Wert wird automatisch geregelt.Wasser (H₂O) + Natriumhydroxid (NaOH).
  • Das Prozessgas wird im Gegenstrom durch die versprühte Lauge geleitet, um möglichst große Kontaktflächen und Verweilzeiten zu erreichen.
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[Translate to German:] Purification Process
[Translate to German:] Process Purification
Nahaufnahme in einen Graphitreinigungsofen mit konzentrischen zylindrischen Heizelementen.

Industrien im Fokus

Halbleiter

Im Bereich Rapid Thermal Processing (RTP) der Halbleiterindustrie muss sichergestellt werden, dass die Bauteile (Siliziumwafer) während des Temperprozesses nicht kontaminiert werden. Um dies zu gewährleisten, werden auch die Trägerbauteile einer Reinigung unterzogen. Hierbei handelt es sich häufig um beschichtete Graphitteile.

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Photovoltaik

Photovoltaikzellen erfordern für eine hohe Effizienz ein besonders hohes Maß an Reinheit. Daher müssen auch die im Herstellungsprozess eingesetzten Produkte, wie beispielsweise C/C-Träger für Beschichtungsprozesse, diesen hohen Reinheitsgrad erfüllen, um die Qualität des Endprodukts sicherzustellen.

Automotive

Die Leistungsfähigkeit von Batterien und Brennstoffzellen im Automobilbereich beginnt mit hoher Materialreinheit und ‑stabilität. Unsere hochentwickelten Hochtemperaturprozesse reinigen und behandeln Anodengraphit, entfernen Verunreinigungen und verstärken die Materialstruktur. Das Ergebnis sind höhere Energiespeicher‑ und Umwandlungswirkungsgrade für die Fahrzeuggenerationen von morgen.

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Hochleistungsreinigung von Graphit

Unsere Graphitreinigungsöfen sind speziell für die Reinigung von Graphit- und CFC-Teilen konzipiert. Verunreinigungen können bei hohen Temperaturen im Vakuum entfernt werden. Die Behandlung mit reaktivem oder nichtreaktivem Gas wird je nach Kundenwunsch durchgeführt. Unsere Kunden berichten von bemerkenswerten Reinheitsgraden von besser als 3 ppm. PVA-TePla-Anlagen sind für ihre maximalen Systemlaufzeiten bekannt – ein Qualitätsmerkmal, auf das unsere Kunden vertrauen.

Höchste Prozessqualität

Eine erste Reinigung der Charge erfolgt bei hohen Temperaturen unter Vakuum, wobei flüchtige Bestandteile thermisch entfernt werden. In einem weiteren Behandlungsschritt werden halogenhaltige Gase eingesetzt, sodass Chlor und Fluor als effektive Reaktionspartner im Prozess wirken können. Die maximale Prozesstemperatur beträgt dabei typischerweise 2.200 °C und kann in Spezialfällen auf bis zu 2.400 °C erhöht werden.

Diese extremen Prozessbedingungen erfordern höchste Sicherheitsstandards sowie ein präzises Verständnis der Eigenschaften der eingesetzten Materialien. Die Auswahl der Materialien und Komponenten erfolgt unter Berücksichtigung der reaktiven Atmosphäre, um maximale Systembetriebszeiten zu gewährleisten.

Abgasreinigung und Chargenhandling

Die Prozessgase und deren Reaktionsprodukte müssen einer Nachbehandlung unterzogen werden, um die Anforderungen der TA-Luft oder vergleichbarer Vorschriften zu erfüllen. Diese Nachbehandlung erfolgt in der Regel mittels Gaswäscher (Scrubber). Speziell auf die Anlagen abgestimmte Chargenhandlingsysteme runden das umfassende Lösungspaket ab.

Nachhaltige Produktion. Made in Europe.

Zum Bau von Standard- und kundenspezifischen Druckkesseln, Komponenten und Vakuumkammern verfügen wir über eine eigene Fertigung in Europa, die vollständig ohne fossile Brennstoffe betrieben wird und damit unserem Nachhaltigkeitsanspruch entspricht.

Die Vorteile im Überblick

  • Schnelle Lieferzeiten: Größere Unabhängigkeit von externen Zulieferern
  • Flexible Anpassungen: Kurzfristige Designänderungen können unmittelbar berücksichtigt werden
  • Verlässliche Materialverfügbarkeit: Konstante Verfügbarkeit hochwertiger Materialien durch Nähe zu langjährigen Partnern
  • Beste Qualität in der Verarbeitung inkl. Normen: Durch die Durchführung von Schweißarbeiten im eigenen Haus kann die Konformität der Verbindungen direkt überwacht werden, was für die Einhaltung von Normen wie UNI EN ISO 3834 unerlässlich ist.
  • Höchste Standards: Selbstverständlich erfüllt unser Werk unsere hohen Anforderungen an Qualität, Sicherheit und Nachhaltigkeit
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[Translate to German:] Purification Overview
Großer Vakuumofen mit geöffnetem Deckel auf gelbem Traggerüst in einer Produktionshalle.
Prozessbehälter mit polierter Innenoberfläche und Schraubenanschlüssen für industrielle Präzisionsanwendungen.

Graphitreinigungssysteme auf einen Blick

[Translate to German:] Carbon.Pure Purification

Carbon.Pure

Unsere Carbon.Pure‑Öfen sind Qualitätsanlagen, die speziell für die Purifizierung von Graphit‑ und CFC‑Bauteilen unter Vakuum entwickelt wurden. Verunreinigungen werden bei hohen Temperaturen unter Einsatz reaktiver oder nichtreaktiver Gase zuverlässig entfernt.

Das vertikale Design mit Bodenbeladung ermöglicht eine einfache und effiziente Integration in den Produktionsalltag.

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