一种用于多晶硅还原炉的卡瓣安装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于多晶硅还原炉的卡瓣安装结构，卡瓣放置在与电极套连接的石墨底座中心位置，电极安装在还原炉的底盘上；硅芯穿过由卡瓣围成的空腔并通过石墨螺帽旋紧固定在石墨底座上；卡瓣为由碳化硅‑石墨复合材料制成的卡瓣；卡瓣由四瓣碳化硅子卡瓣构成。本实用新型专利技术的卡瓣通过添加有适量石墨的碳化硅制成，避免高压击穿困难和同一电流下与硅芯接触位置碳化硅卡瓣严重发热而使硅芯熔断，在出炉过程中由于卡瓣与硅棒的弹性模量或热膨胀系数相差很大而很好地分离，使碳化硅卡瓣与硅料的分离效果更好，并充分利用碳化硅的优异性能，使碳化硅卡瓣具有很长的使用寿命，使卡瓣能重复使用，从而降低成本。

Card mounting structure for polysilicon reduction furnace

The utility model discloses a flap card for polysilicon reducing furnace installation structure, the claw is placed in the center of the base is connected with the electrode position of graphite electrode is arranged in the sleeve, the reduction furnace chassis; silicon core through the cavity surrounded by the claw and the nut is fixed on the screw graphite graphite base card flap; on the grounds of the claw graphite composite material made of silicon carbide; claw by four petal SiC card valves. The claw of the utility model is made by the amount of graphite silicon carbide add, avoid high voltage breakdown difficulties and the same current and contact position of silicon carbide silicon core and the claw serious heating silicon core fuse, released in process due to elastic modulus and thermal expansion coefficient of card flap and the silicon rod vary greatly and good separation the better separation effect, silicon carbide and silicon material of the valve card, and make full use of the excellent properties of silicon carbide, silicon carbide card valve has long service life, the flap can be used repeatedly, thereby reducing the cost.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多晶硅制备装置
，具体涉及一种多晶硅还原炉的内部卡瓣安装结构。
技术介绍
近年来，我国多晶硅行业高速发展，实现了规模化供应。建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系是一致的目标。硅是产量最大、应用最广的半导体材料，它的产量和用量标志着一个国家的电子工业水平。多晶硅是用于生产半导体和太阳能光伏产品的主要原料，目前用于生产多晶硅的主要方法有改良西门子法、硅烷法、流化床等方法，其中改良西门子法和硅烷法在还原过程中都需要沉积载体，目前广泛使用的载体为硅芯。在生产过程中，先将石墨卡瓣放在石墨底座上，再将石墨帽安装在放有石墨卡瓣的石墨座上，其次将硅芯安装在卡瓣的内腔中，最后拧紧石墨帽固定硅芯。自多晶硅生产以来，还原炉内普遍选用等静压石墨材质内件将硅芯与电极连接，石墨内件包括石墨座、石墨帽和石墨卡瓣。现用的等静压石墨卡瓣虽然具备高强度、高密度、受热均匀等优点，但在实际生产中，硅棒底部不断长大会接触到夹持硅芯的石墨卡瓣，在高温化学气相沉积反应中，石墨卡瓣的碳成分会沿硅棒扩散到远离硅棒底部的位置，高温条件下紧密结合，难以分离，这样会增加硅棒底部多晶硅中碳成分的含量，使多晶硅棒“碳头料”量增大，造成硅料浪费。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种硅棒底部与卡瓣粘结不牢固、易脱离，卡瓣重复使用，能降低成本的用于多晶硅还原炉的卡瓣安装结构。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种用于多晶硅还原炉的卡瓣安装结构，卡瓣放置在与电极套连接的石墨底座中心位置，电极安装在还原炉的底盘上；其特征在于：硅芯穿过由卡瓣围成的空腔并通过石墨螺帽旋紧固定在石墨底座上；卡瓣为由碳化硅-石墨复合材料制成的卡瓣。所述卡瓣呈圆台形结构，其上表面与锥面之间的棱角为导圆处理后的圆角结构，导圆处理可以有效地避免卡瓣与硅料之间的粘结，提高硅料利用率。进一步地，制成卡瓣的碳化硅中添加有石墨，石墨颗粒均匀地分散于碳化硅中。所述卡瓣由四瓣碳化硅子卡瓣构成，四瓣碳化硅子卡瓣组成下大上小的锥形体(即圆台形状)，并整体放置于石墨底座上。本技术与现有技术相比具有以下优点和有益效果：第一，卡瓣材质为添加有适量石墨的碳化硅，石墨的加入降低了碳化硅卡瓣的阻值，很好的改善了其导电性，避免高压击穿困难和同一电流下与硅芯接触位置碳化硅卡瓣严重发热而使硅芯熔断；第二，将原有的石墨卡瓣更换为添加适量石墨成分的碳化硅卡瓣，合适的石墨添加量既可以降低卡瓣阻值，还能保证更高的强度，在出炉过程中由于卡瓣与硅棒的弹性模量相差很大而很好的分离；第三，在一定的反应温度下碳化硅与硅之间的扩散几乎不可能发生，同时碳化硅与硅料的结合形成的C-Si键要低于石墨与硅料直接接触所形成的C-Si键，使碳化硅卡瓣与硅料的分离效果更好；第四，充分利用了碳化硅的优异性能，使碳化硅卡瓣具有较长的使用寿命，卡瓣能重复使用，降低成本。附图说明图1为本技术剖面结构示意图；图2为卡瓣俯视结构示意图。1为电极，2为石墨底座，3为卡瓣，4为石墨螺帽，5为硅芯，6为空腔。具体实施方式本实施例中，参照图1，所述用于多晶硅还原炉的卡瓣安装结构，卡瓣放置在与电极1套连接的石墨底座2中心位置，电极1安装在还原炉底盘上；硅芯5穿过卡瓣3围成的空腔6并通过石墨螺帽4旋紧固定于石墨底座2上，而卡瓣3为由碳化硅-石墨复合材料制成的卡瓣。碳化硅卡瓣由四瓣锥形体子卡瓣构成，并按下大上小放置于石墨底座上。在碳化硅卡瓣中添加适量的石墨，使石墨颗粒均匀地分散在碳化硅中，如此能很好的保证其导电性，降低阻值，有效抑制碳扩散。碳化硅卡瓣经压制成一定形状的坯体后，先预烧结达到一定的强度，经机加工成卡瓣形状，并进行打磨抛光处理，再置于烧结炉中进行高温烧结，完成致密化过程。将石墨底座2安装在电极1上，卡瓣3放置在石墨底座2的中间，石墨螺帽4穿过卡瓣3安装在石墨螺底座2上，再将硅芯5穿过卡瓣3的空腔6，再缓慢旋紧石墨螺帽4固定，使硅芯5保持垂直状态，扣好钟罩，上紧螺丝。对炉内硅芯进行高压击穿，击穿后炉内通入一定配比的氢气和三氯氢硅在1080℃高温下，于硅芯表面反应沉积硅，生长到一定直径后停炉取出多晶硅棒，经多次实验，取出的多晶硅棒与卡瓣和石墨帽不粘连、易分离，卡瓣可重复多次使用，降低经济成本。以上已将本技术做一详细说明，以上所述，仅为本技术之较佳实施例而已，当不能限定本技术实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本技术涵盖范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多晶硅还原炉的卡瓣安装结构，卡瓣放置在与电极套连接的石墨底座中心位置，电极安装在还原炉的底盘上；其特征在于：硅芯穿过由卡瓣围成的空腔并通过石墨螺帽旋紧固定在石墨底座上；卡瓣为由碳化硅‑石墨复合材料制成的卡瓣。

【技术特征摘要】
1.一种用于多晶硅还原炉的卡瓣安装结构，卡瓣放置在与电极套连接的石墨底座中心位置，电极安装在还原炉的底盘上；其特征在于：硅芯穿过由卡瓣围成的空腔并通过石墨螺帽旋紧固定在石墨底座上...

【专利技术属性】
技术研发人员：高承燕，王丙军，宗冰，鲍守珍，蔡延国，王体虎，
申请(专利权)人：亚洲硅业青海有限公司，
类型：新型
国别省市：青海;63