Aké sú hlavné výhody kremenných téglikov v porovnaní s keramickými alebo grafitovými téglikami?

Kremenný téglik je špeciálna nádoba odolná voči vysokým teplotám vyrobená z vysoko čistého oxidu kremičitého, ktorý zohráva nezastupiteľnú úlohu pri vysokoteplotnom tavení, raste kryštálov a čistení materiálu. Ako dôležitý funkčný spotrebný materiál v modernom priemysle hrá kremenný téglik kľúčovú úlohu vo fotovoltaickom, polovodičovom, optickom skle a iných priemyselných odvetviach so svojimi jedinečnými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami.

1. Základné charakteristiky kremenného téglika

Vlastnosti materiálu
Základnou surovinou kremenného téglika je vysoko čistý oxid kremičitý. Jeho čistota je kľúčovým ukazovateľom na meranie kvality a výkonu kremenného téglika a má rozhodujúci vplyv na stabilitu, chemickú inertnosť a životnosť téglika vo vysokoteplotnom prostredí.

V bežných priemyselných oblastiach, ako je výroba skla, pálenie keramiky a iné priemyselné odvetvia, sú požiadavky na čistotu kremenných téglikov pomerne voľné, ale zvyčajne musia dosiahnuť viac ako 99,9 %. Kremenné tégliky tejto úrovne čistoty môžu spĺňať základné požiadavky na vysokoteplotné nádoby vo všeobecných priemyselných výrobných procesoch, ako je odolnosť voči určitej vysokej teplote a odolnosť voči erózii bežných chemikálií.

V týchto aplikačných scenároch sa kremenné tégliky používajú hlavne na uchovávanie roztavených sklenených surovín, keramických kalov a iných materiálov. Ich čistota môže zabezpečiť, že pri relatívne nízkych teplotách a krátkych časoch ohrevu nedôjde k žiadnym významným nepriaznivým vplyvom na kvalitu produktu v dôsledku prítomnosti nečistôt.

Avšak v oblastiach špičkových technológií, ako sú polovodiče a fotovoltaika, požiadavky na čistotu kremenných téglikov dosiahli takmer náročnú úroveň. Čistota oxidu kremičitého v kremenné tégliky s ultra vysokou čistotou je extrémne vysoká a obsah nečistôt musí byť prísne kontrolovaný na úrovni ppm (parts per million). Je to preto, že v polovodičovom a fotovoltaickom priemysle sú spracovávané materiály mimoriadne citlivé na nečistoty. Dokonca aj stopové množstvá nečistôt môžu spôsobiť vážne problémy, ako sú defekty kryštálov a degradácia elektrického výkonu, a tým ovplyvniť výkon a výťažnosť konečného produktu.

Napríklad pri raste monokryštálového kremíka sa kremenný téglik používa ako nádoba na kremíkové materiály. Nečistoty v ňom môžu difundovať do kremíkového kryštálu, čo ovplyvní čistotu a elektrické vlastnosti kremíkového kryštálu, a tým ovplyvní účinnosť konverzie solárnych článkov a výkon polovodičových zariadení. Preto, aby sa vyhovelo potrebám týchto špičkových odvetví, sú kremenné tégliky s ultra vysokou čistotou prísne kontrolované z hľadiska výberu surovín, kontroly výrobného procesu a kontroly kvality, aby sa zabezpečilo, že ich čistota dosiahne mimoriadne vysoké štandardy.

Fyzická forma
Kremenný tégliks majú priehľadný alebo priesvitný vzhľad a táto jedinečná optická vlastnosť úzko súvisí s ich vnútornou mikroštruktúrou. Kremenné tégliky s vysokou čistotou majú zvyčajne vysokú priehľadnosť, pretože majú veľmi málo vnútorných nečistôt a relatívne úplnú kryštálovú štruktúru a svetlo sa pri šírení dovnútra menej rozptyľuje a absorbuje.

Tento vysoko priehľadný kremenný téglik je nielen krásny na pohľad, ale môže tiež poskytnúť jasné zorné pole pri niektorých experimentoch a výrobách, ktoré vyžadujú pozorovanie stavu roztavených materiálov alebo reakčných procesov, čo je vhodné pre operátorov sledovať v reálnom čase.

Naopak, ak kremenný téglik obsahuje stopové bubliny alebo iné nečistoty, svetlo sa počas šírenia stretne s viacerými rozptylovými rozhraniami, čo spôsobí rozptyl a odraz svetla, čím sa téglik stane priesvitným alebo nepriehľadným. Prítomnosť bublín ovplyvňuje nielen priehľadnosť téglika, ale môže mať aj nepriaznivý vplyv na pevnosť a stabilitu téglika pri vysokých teplotách. Napríklad pri vysokoteplotnom ohreve môžu bubliny expandovať alebo prasknúť, čo spôsobí praskliny alebo poškodenie na povrchu téglika, čo ovplyvní jeho životnosť a bezpečnosť.

Povrchová úprava
Moderné kremenné tégliky sú často ošetrené špeciálnymi povlakmi na vnútornej stene. Najbežnejším poťahovým materiálom je nitrid kremíka, ktorý dokáže účinne zabrániť priľnutiu roztaveného materiálu k vnútornej stene téglika a tiež môže do určitej miery predĺžiť životnosť téglika. Rovnomernosť a priľnavosť povlaku sú dôležitými ukazovateľmi kvality téglika.

2. Výkonnostné výhody kremenných téglikov

Vynikajúca tepelná odolnosť
Kremenný tégliks vynikajúci výkon v pracovnom prostredí s vysokou teplotou. Jeho jedinečná molekulárna štruktúra oxidu kremičitého mu dáva vynikajúcu stabilitu pri vysokých teplotách a dokáže zachovať štrukturálnu integritu za nepretržitých podmienok vysokej teploty. Táto tepelná odolnosť je spôsobená špeciálnym režimom spájania kremíkových materiálov s kyslíkom, ktorý má vysokú energiu väzby a stabilnú štruktúru.

V praktických aplikáciách dokážu kremenné tégliky dlhodobo odolávať vysokoteplotnému prostrediu potrebnému na tavenie kovov alebo rast kryštálov bez zmäknutia a deformácie, čo je výrazne lepšie ako bežné keramické výrobky. Stojí za zmienku, že vysoká teplotná stabilita kremenného téglika sa neodráža len v statickej teplotnej odolnosti, ale aj v procese dynamickej zmeny teploty. Dokáže si zachovať dobré mechanické vlastnosti, čo je pre mnohé iné materiály ťažko dosiahnuteľné.

Vynikajúca chemická stabilita
Chemická inertnosť kremenného téglika je mimoriadne vynikajúca. V bežnom prostredí tavby vykazuje vynikajúcu odolnosť voči korózii voči väčšine chemikálií. Najmä v kyslom prostredí, kremenné tégliky takmer nereagujú s bežnými anorganickými kyselinami, čo zabezpečuje čistotu procesu tavenia. Samozrejme, treba zdôrazniť, že kremenné materiály sú citlivejšie na niekoľko silných kyselín, ako je kyselina fluorovodíková a horúca kyselina fosforečná, a tiež ľahko korodujú v silne alkalickom prostredí.

Táto selektívna chemická stabilita robí z kremenných téglikov nenahraditeľnú voľbu v oblastiach, ako sú polovodiče a fotovoltaika, ktoré vyžadujú extrémne vysokú čistotu. Pri skutočnom použití táto chemická inertnosť nielen zaisťuje stabilitu procesu, ale tiež zabraňuje riziku kontaminácie taveniny.

Dobré tepelné vlastnosti
Tepelno-fyzikálne vlastnosti kremenných materiálov sú celkom jedinečné. Jeho koeficient tepelnej rozťažnosti je extrémne nízky, čo znamená, že veľkosť kremenného téglika sa počas procesu zvyšovania a poklesu teploty mení len veľmi málo. Táto vlastnosť prináša dve významné výhody: po prvé, môže udržiavať dobrú rozmerovú stabilitu počas teplotných cyklov; po druhé, znižuje riziko poškodenia konštrukcie spôsobeného tepelným namáhaním.

Hoci kremenné tégliky majú určitú schopnosť odolávať teplotným šokom, používatelia musia byť stále opatrní, aby sa vyhli drastickým teplotným zmenám, pretože rýchly tepelný šok môže stále spôsobiť mikrotrhliny. V skutočnej prevádzke sa odporúča prijať program postupného ohrevu a chladenia, ktorý môže maximalizovať výhody tepelného výkonu kremenných téglikov a predĺžiť ich životnosť.

Záruka čistoty
Vysoká čistota je jednou z najpyšnejších vlastností kremenných téglikov. Kremenné tégliky vyrobené pomocou pokročilých čistiacich procesov môžu mať extrémne nízke hladiny nečistôt. Táto výhoda čistoty je dôležitá pre procesy, ako je rast polovodičových monokryštálov, ktoré vyžadujú extrémne vysokú čistotu materiálu.

Záruka čistoty kremenných téglikov sa odráža najmä v troch aspektoch: po prvé, suroviny sú prísne triedené a čistené; po druhé, výrobný proces sa vykonáva v čistom prostredí; a nakoniec sa hotový produkt podrobuje viacnásobným testom čistoty. Táto komplexná kontrola kvality zaisťuje, že kremenný téglik sa počas používania nestane zdrojom kontaminácie.

Požiadavky na čistotu pre rôzne oblasti použitia sa tiež líšia. Špičkové polovodičové aplikácie zvyčajne vyžadujú kremenné tégliky s najvyššou čistotou, zatiaľ čo niektoré priemyselné aplikácie môžu primerane zmierniť normy.

3. Prehľad výrobného procesu

Výroba z kremenné tégliky je presný a zložitý proces zahŕňajúci viacero kľúčových procesných prepojení. Prvým je fáza prípravy suroviny. Výroba vysokokvalitných kremenných téglikov musí začať prísnym triedením surovín. Vysokokvalitná kremenná ruda musí prejsť viacerými procesmi fyzického triedenia, ako je klasifikácia veľkosti častíc, magnetická separácia a odstraňovanie železa a flotačné čistenie.

Potom sa vykoná hlboké chemické čistenie, vrátane procesu kyslého prania, vysokoteplotnej chlorácie a čistenia ultračistou vodou, aby sa zabezpečilo, že čistota surovín dosiahne viac ako 99,99%. Vyčistené suroviny musia prejsť viacerými postupmi kontroly kvality, ako je detekcia ICP-MS, laserová analýza veľkosti častíc a testovanie obsahu vlhkosti, aby sa položil základ pre následné spracovanie.

Tavné formovanie je základným článkom výrobného procesu. V súčasnosti sú dvoma hlavnými procesnými cestami oblúková metóda a metóda tavenia. Výroba oblúkovou metódou sa vykonáva v prostredí vysokého vákua, s použitím systému grafitových elektród s vysokou čistotou a kremenný piesok sa taví presnou reguláciou energie oblúka a potom sa na dosiahnutie rovnomerného tvarovania používa počítačom riadený odstredivý systém.

Tento proces vyžaduje monitorovanie rozloženia teplotného poľa v reálnom čase, aby sa zabezpečila stabilita roztaveného stavu. Metóda tavenia využíva špeciálnu pec s viacteplotnou zónovou reguláciou, taví sa pod ochrannou atmosférou, na formovanie využíva vysoko presnú grafitovú formu a nakoniec eliminuje vnútorné pnutie pomocou procesu gradientového chladiaceho žíhania. Tieto dva procesy majú svoje výhody a sú vhodné na výrobu téglikov rôznych špecifikácií a použití.

Vytvarovaný polotovar téglika musí prejsť sériou presných procesov obrábania a povrchovej úpravy. Obrábanie zahŕňa CNC presné orezávanie, leštenie vnútorného povrchu a úpravu hrán, aby sa zabezpečila rozmerová presnosť a kvalita povrchu. Technológia povrchového poťahovania je obzvlášť kritická a na vytvorenie rovnomernej a hustej ochrannej vrstvy z nitridu kremíka na vnútornej stene téglika sa používajú pokročilé procesy, ako je plazmové striekanie alebo chemické nanášanie pár CVD.

Na ďalšie zlepšenie výkonu produktu sú potrebné špeciálne procesy, ako je čistenie ultrazvukom, povrchová aktivačná úprava a antistatická úprava. Tieto kroky jemného spracovania priamo súvisia so životnosťou a stabilitou procesu téglika.

Na zabezpečenie kvality výrobkov bol zavedený kompletný systém kontroly kvality. Detekcia rozmerov využíva technológie ako trojrozmerné laserové skenovanie, vysoko presné testovanie kruhovitosti a ultrazvukové meranie hrúbky na dosiahnutie digitálnej kontroly v plnej veľkosti.

Testy výkonu zahŕňajú testy deformácie pri vysokej teplote, testy tepelných šokov a analýzu čistoty na simuláciu skutočných podmienok používania na overenie spoľahlivosti produktu. Spojenie nedeštruktívneho testovania využíva technológie, ako je röntgenová detekcia chýb, ultrazvukové testovanie a optické automatické triedenie, aby sa zabezpečilo, že produkt nemá žiadne vnútorné chyby. Každý testovací odkaz má prísne normy kvality a nekvalifikované produkty budú okamžite izolované a spracované.

4. Hlavné oblasti použitia

Aplikácia vo fotovoltaickom priemysle:
V reťazci fotovoltaického priemyslu zohrávajú kremenné tégliky kľúčovú úlohu, najmä pri raste monokryštálov kremíka. Pri použití Czochralského metódy na výrobu monokryštálového kremíka musí kremenný téglik ako nádoba z roztaveného kremíka odolať prostrediu s vysokou teplotou nad 1600 °C. Zvláštnosťou kremenných téglikov fotovoltaickej kvality je, že: po prvé, ich vnútorná stena musí byť zvyčajne potiahnutá povlakom z nitridu kremíka, ktorý môže zabrániť priľnutiu kremíkovej taveniny k stene téglika a účinne kontrolovať prenikanie obsahu kyslíka; po druhé, kvôli extrémnym požiadavkám na čistotu rastu monokryštálov kremíka musí byť téglik vyrobený z kremenného piesku ultra vysokej čistoty a obsah kovových nečistôt musí byť kontrolovaný na úrovni ppb.

Stojí za zmienku, že pri nepretržitých vysokoteplotných pracovných podmienkach bude kremenný téglik postupne kryštalizovať a vytvárať kremennú fázu, čo výrazne zníži mechanickú pevnosť téglika. Preto sú fotovoltaické tégliky zvyčajne navrhnuté ako produkty na jedno použitie a pre každú pec na rast monokryštálov kremíka je potrebné vymeniť nový téglik.

Aplikácie výroby polovodičov:
Polovodičový priemysel predložil prísnejšie technické požiadavky na kremenné tégliky. V procese prípravy kremíkových monokryštálov pre integrované obvody musia kremenné tégliky zabezpečiť nielen extrémne vysokú čistotu, ale aj vynikajúcu tepelnú stabilitu a rozmerovú presnosť.

Špeciálne vlastnosti polovodičových téglikov sú: po prvé, príprava oblúkovou metódou sa musí vykonávať pod ochranou argónu s ultra vysokou čistotou, aby sa zabránilo akejkoľvek možnej kontaminácii; po druhé, proces úpravy vnútorného povrchu je sofistikovanejší a hrúbka povlaku musí byť kontrolovaná s presnosťou na úrovni mikrónov; po tretie, existujú prísne požiadavky na tepelnú históriu téglika a musí sa zabezpečiť, aby sa pri vysokých teplotách neuvoľňovali žiadne prchavé látky.

S neustálym zmenšovaním veľkosti polovodičových zariadení sa požiadavky na kvalitu kremenných téglikov naďalej zvyšujú, najmä pri znižovaní mikrodefektov a kontrole obsahu kyslíka. Boli nastolené nové výzvy.

Aplikácia prípravy špeciálnych materiálov:
V oblasti špeciálnych materiálov, kremenné tégliky zobraziť jedinečnú aplikačnú hodnotu. Pri tavení drahých kovov, ako je čistenie kovov platinovej skupiny, môže chemická inertnosť kremenných téglikov zabezpečiť, že kovy nie sú kontaminované; pri výrobe špeciálneho skla, ako je optické sklo a laserové sklo, vysoká čistota kremenných téglikov zabezpečuje priepustnosť svetla skla; v procese rastu laserových kryštálov, ako je YAG, zafír a iné kryštály, môžu kremenné tégliky poskytnúť stabilné prostredie topenia.

Špeciálne požiadavky týchto aplikácií na tégliky zahŕňajú: navrhovanie špecifických geometrických tvarov pre rôzne charakteristiky taveniny; vývoj špeciálnych povlakov na zlepšenie vlastností rozhrania; a optimalizácia rozloženia tepelného poľa podľa požiadaviek procesu. Pri niektorých špeciálnych príležitostiach sú na pozorovanie procesu tavenia potrebné aj priehľadné kremenné tégliky.

Aplikácia vedeckých výskumných experimentov:
V oblasti výskumu materiálovej vedy sú kremenné tégliky nepostrádateľnými experimentálnymi nástrojmi. Charakteristiky laboratórnych téglikov sú: rôzne špecifikácie, v rozsahu od niekoľkých mililitrov po niekoľko litrov; jemný dizajn, niektoré vybavené špeciálnymi krytmi a vetracími otvormi; prísne požiadavky na čistotu, najmä pri použití na syntézu nanomateriálov.

Špeciálna hodnota téglikov na vedecký výskum spočíva v: po prvé, môžu spĺňať špeciálne environmentálne požiadavky pri výskume a vývoji nových materiálov, ako je ultravysoké vákuum alebo špeciálna atmosféra; po druhé, môžu vydržať niektoré extrémne experimentálne podmienky, ako je rýchly nárast a pokles teploty alebo silné korozívne prostredie; po tretie, niektoré výskumné tégliky tiež integrujú špeciálne funkcie, ako je meranie teploty a pozorovanie.

S rozvojom materiálovej vedy sa vedecko-výskumné kremenné tégliky vyvíjajú smerom k funkcionalizácii a inteligencii, ako je vývoj kompozitných téglikov s katalytickými funkciami, alebo inteligentných téglikov s integrovanými senzormi.

Aplikácie v nových oblastiach:
Okrem tradičných aplikácií majú kremenné tégliky tiež široké perspektívy v oblasti nových technológií. Pri príprave polovodičových materiálov tretej generácie sa kremenné tégliky musia prispôsobiť vyšším teplotám rastu; v procese spekania materiálov s kladnými elektródami lítium-iónových batérií môže stabilita kremenných téglikov zlepšiť vlastnosti materiálu; pri výskume a vývoji nových fotovoltaických perovskitových materiálov poskytujú kremenné tégliky ideálne reakčné prostredie.

Tieto vznikajúce aplikácie predložili nové požiadavky na kremenné tégliky, vrátane vývoja produktov s vyššími teplotnými triedami, zlepšenia stability v špecifických chemických prostrediach a návrhu zložitejších štruktúrnych tvarov. V budúcnosti, s prelomom novej materiálovej technológie, sa rozsah použitia kremenných téglikov ďalej rozšíri.

5. Rozdiel medzi kremenným téglikom a keramickým alebo grafitovým téglikom
Výhoda chemickej stability:
Chemická inertnosť kremenný téglik je vynikajúci, čo je spôsobené najmä jeho stabilnou SiO2 tetraedrickou kryštálovou štruktúrou. V prostredí tavenia pri vysokej teplote kremenný materiál takmer nereaguje s väčšinou tavenín kovov, vrátane aktívnych kovov, ako je kremík a hliník. Táto vlastnosť je obzvlášť dôležitá pri výrobe polovodičov, pretože aj kontaminácia nečistotami na úrovni časti na miliardu môže viesť k výraznému zníženiu výkonu čipu.

Na porovnanie, keramické tégliky z oxidu hlinitého reagujú s určitými prechodnými kovmi pri vysokých teplotách, zatiaľ čo grafitové tégliky nevyhnutne zavádzajú uhlíkové nečistoty do taveniny. Stojí za zmienku, že kremenné tégliky sú obzvlášť odolné voči anorganickým kyselinám a môžu odolávať korózii väčšiny silných kyselín okrem kyseliny fluorovodíkovej a horúcej kyseliny fosforečnej. V silne alkalickom prostredí, najmä v podmienkach vysokej teploty, však bude kremeň postupne erodovať, čo si vyžaduje osobitnú pozornosť pri jeho používaní.

Adaptabilita na prostredie s vysokou teplotou:
Stabilita kremenných téglikov vo vysokoteplotných oxidačných atmosférach je jeho významnou výhodou. Vo vzdušnom prostredí môže pracovať stabilne po dlhú dobu pri teplote blízkej jeho bodu mäknutia, pričom grafitový téglik za týchto podmienok rýchlo oxiduje a stráca. Experimentálne údaje ukazujú, že za rovnakých podmienok môže životnosť kremenného téglika dosiahnuť 5-10-násobok životnosti grafitového téglika.

Aj keď niektoré špeciálne keramiky, ako napríklad oxid zirkoničitý, môžu tiež odolávať vysokým teplotám, často majú problémy so zmenou fázy, čo vedie k zníženej tepelnej stabilite. Kremenný téglik si dokáže nielen udržať stabilný tvar pri vysokých teplotách, ale aj jeho mechanická pevnosť pomaly klesá, vďaka čomu je obzvlášť vhodný pre dlhodobé vysokoteplotné procesy. Vo vákuovom prostredí je výkon kremenného téglika ešte lepší a nevzniká takmer žiadne prchavé znečistenie.

Tepelné vlastnosti:
Tepelno-fyzikálne vlastnosti kremenných materiálov sú jedinečné. Jeho koeficient tepelnej rozťažnosti je len asi 1/10 koeficientu bežnej keramiky, čo spôsobuje, že pri zmene teploty nie sú takmer zrejmé rozmerové zmeny. Táto funkcia prináša dve dôležité výhody: po prvé, počas teplotného cyklu kremenný téglik nie je ľahké vytvárať trhliny z tepelného napätia; po druhé, tepelné prispôsobenie sa podpornému zariadeniu je lepšie. Napriek tomu je stále potrebné vyhnúť sa prudkým zmenám teploty presahujúcim 300 ℃/min, aby sa predišlo poškodeniu tepelným šokom.

Naproti tomu bežná keramika je náchylnejšia na mikrotrhlinky počas tepelných cyklov kvôli vyšším koeficientom tepelnej rozťažnosti. Hoci grafitové materiály majú dobrú tepelnú vodivosť, ich charakteristiky anizotropnej tepelnej rozťažnosti často vedú k štrukturálnej deformácii, čo ovplyvňuje presnosť použitia.

Zabezpečenie čistoty:
V oblasti aplikácií s ultra vysokou čistotou je výhoda čistoty kremenné tégliky je nenahraditeľná. Celkový obsah nečistôt vysoko čistého kremenného piesku pripraveného modernými čistiacimi procesmi možno regulovať pod 1 ppm. Táto úroveň čistoty je kritická pre rast polovodičových monokryštálov, pretože akékoľvek cudzie nečistoty sa môžu stať zdrojom defektov kryštálov.

Naproti tomu aj keramické tégliky najvyššej čistoty sa ťažko vyhýbajú migrácii stopových prvkov nečistôt, zatiaľ čo grafitové tégliky majú vždy riziko kontaminácie uhlíkom. Pri skutočnej výrobe musia kremenné tégliky polovodičovej kvality prejsť aj špeciálnymi povrchovými úpravami, ako sú procesy vysokoteplotného spaľovania a odplyňovania, aby sa ďalej znížilo riziko povrchovej kontaminácie. Táto prísna kontrola čistoty je základom pre zabezpečenie výkonu zariadenia.

Optické vlastnosti:
Optické vlastnosti priehľadných kremenných téglikov prinášajú jedinečné aplikačné výhody. V ultrafialovom až blízkom infračervenom pásme presahuje priepustnosť vysoko čistého kremeňa 90 %, čo umožňuje operátorovi priamo sledovať stav procesu tavenia v reálnom čase. Táto funkcia vizualizácie je mimoriadne dôležitá pre vývoj procesov a riadenie procesov. Napríklad pri raste monokryštálového kremíka možno intuitívne pozorovať morfológiu rozhrania tuhá látka-kvapalina.

Naproti tomu keramické a grafitové tégliky sú úplne nepriehľadné a možno ich monitorovať len nepriamymi prostriedkami. Moderná pokročilá výroba tiež vyvinula kremenné tégliky s pozorovacími okienkami, aby vyhovovali potrebám pozorovania špeciálnych procesov. Za zmienku stojí, že priehľadný kremeň pri vysokých teplotách postupne stráca priehľadnosť, čo je spôsobené kryštalizáciou, čo však zvyčajne neovplyvňuje jeho základné funkcie.

Vlastnosti povrchu:
Špeciálne ošetrené kremenný téglik povrch má vynikajúci výkon. Prostredníctvom technológií, ako je plazmou podporované chemické nanášanie pár, sa môže na vnútornom povrchu téglika vytvoriť povlak z nitridu kremíka v nanoúrovni. Tento povlak môže nielen účinne zabrániť priľnavosti taveniny, ale aj inhibovať rozpúšťanie kremeňa v tavenine.

Experimenty ukazujú, že optimalizovaný povlak môže predĺžiť životnosť téglika o viac ako 30 %. Naproti tomu povrchová úprava keramických téglikov je náročnejšia, kým grafitové tégliky vyžadujú komplexnú antioxidačnú úpravu. Moderná technológia povrchového inžinierstva tiež vyvinula technológiu prechodovej vrstvy s gradientom, ktorá výrazne zlepšuje pevnosť spojenia medzi povlakom a substrátom a ďalej zlepšuje výkon. Tieto technológie povrchovej úpravy sú kľúčovou zárukou toho, že kremenný téglik bude stabilne pracovať v náročných podmienkach.