多晶硅还原炉电极制造技术

本实用新型专利技术公开一种多晶硅还原炉电极，其包括能与石墨座锥孔配合的锥头，及中心设置有水冷空腔的电极体，所述电极体周围穿套有绝缘套筒且其与锥头固定相连，其中电极体与锥头对接相连的一段为连接段；该连接段与锥头外表面均设置有双粗化层，所述连接段与锥头双粗化层上分别喷涂有结合层，而结合层的外表面设置有外涂层；其中，双粗化层包括第一粗化层及第二粗化层，第一粗化层设置于连接段与锥头的外表面，而第二粗化层则设置于第一粗化层的外表面。实用新型专利技术中于多晶硅还原炉电极结构中设置双层粗化层，从而在确保结构稳定的同时，进一步的提高层与层之间的结合力，尤其是粗化层与结合层之间的结合力。

【技术实现步骤摘要】
多晶硅还原炉电极
本技术涉及一种多晶硅还原炉电极，按国际专利分类表(IPC)划分属于电极制造及加工

技术介绍
目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法工艺，其原理就是在还原炉中采用高压击穿方式使硅芯成为导体，提升电流使硅芯温度快速上升，于1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上，生成多晶硅棒。制备多晶硅的电极棒外表面一般不采用任何镀层，或者仅仅采用化学电镀的方式在电极棒的端处电镀金属银，如公开专利文献CN201320543114.1所公开的一种用于西门子法生产多晶硅的还原电极棒，其利用于电极棒本体表面增加氧化镀层的方式，以防止还原生产中电极棒接触表面的铜氧化。使用电镀工艺中，外表面电镀的银层厚度不能低于0.08mm，该厚度在实际实用过程中会出现脱落及破损的情况，进而导致电极棒导电率的降低，从而在多晶硅的还原生产过程中出现拉弧现象，影响生产。拉弧显现使得电极棒发黑，需经打磨其表面后才能继续使用，但长此以往导致电极棒铜壁变薄，直径变小，甚至在使用中出现打穿漏水的显现，同时直径变小会使其与石墨卡座的接触不良，从而提高生产中拉弧及硅棒倒伏出现的概率，而拉弧出现后电极棒的表面会出现局部灼烧损伤，造成电极棒中铜离子由于电弧发生产生气化并直接影响生产的多晶硅质量，且长期在强酸环境下裸露的筒棒极易被腐蚀，造成成品多晶硅的污染。另，现有的多晶硅的还原炉电极的层结构中大多采用一层式的粗化结构，其主要目的是外表面的氧化物的细微杂质去除，对于结构的稳定性，层结构之间的结合力，会出现层结构脱落现象，会造成上述现象出现。因此在现有超声波雾化器上，如何进一步完善、升级还原炉电极的层结构的结合力，避免镀层易脱落导致极易腐蚀的同时延长电极使用寿命、提高耐压度并避免多晶硅被污染等是目前超多晶硅还原炉电极结构中研发人员的重要课题之一。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种设置有双层粗化层结构的多晶硅还原炉电极。为达到上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：多晶硅还原炉电极，其包括能与石墨座锥孔配合的锥头，及中心设置有水冷空腔的电极体，所述电极体周围穿套有绝缘套筒且其与锥头固定相连，其中电极体与锥头对接相连的一段为连接段；该连接段与锥头外表面均设置有双粗化层，所述连接段与锥头的双粗化层上分别喷涂有结合层，而结合层的外表面设置有外涂层；其中，双粗化层包括第一粗化层及第二粗化层，第一粗化层设置于连接段与锥头的外表面，而第二粗化层则设置于第一粗化层的外表面。进一步，所述第一粗化层为采用喷砂或抛丸工艺所形成的不规则凹凸层。进一步，所述第二粗化层为采用拉毛工艺于第一粗化层外表面形成点状凸起的结构。进一步，所述结合层为纯银粉末为原料制成的喷涂层，或结合层为纯银粉末与一种或几种陶瓷粉末组合的混合粉末为原料制成的喷涂层，或结合层为镍、铝合金任意一种金属材料制成的喷涂层。进一步，所述外涂层为纯银粉末为原料制成的喷涂层，或外涂层为纯银粉末与一种或几种陶瓷粉末组合的混合粉末为原料制成的喷涂层进一步，所述外涂层包括第一外涂层及第二外涂层；其中，所述第一外涂层为锥头外围设置导体层，第二外涂层为连接段外围设置由纯陶瓷粉末制成的绝缘层。进一步，所述第一外涂层为纯银粉末为原料制成的喷涂层。进一步，所述第一外涂层为纯银粉末与一种或几种陶瓷粉末组合的混合粉末为原料制成的喷涂层。进一步，所述结合层的厚度范围为0.2mm～0.8mm，所述外涂层的厚度范围为0.1mm～2.0mm。进一步，所述结合层的粗度范围为10～100μm，外涂层的粗度范围为20～20μm。本技术中所述的连接段与锥头的外表面需要经过两次粗化处理，而第一次粗化处理可以采用喷砂或抛丸工艺完成，第二次粗化是于第一次粗化的基础上进行拉毛工艺完成，其中，第一次粗化处理的目的是将其外表面的氧化物的细微杂质去除，同能还可以在连接段及锥头的外表面形成凹凸不同的结构，而第二次粗化处理的目的是进一步增加层与层之间的结合力，确保结构的稳定性，在两个粗化后的结构依次设置结合层及外涂层，其中结合层及外涂层使用预热到100℃至1300℃的压缩其他(通常为空气、氮气、氦气或者氩气中的一种或者集中混合气体)，在0.5到5MPa的压力下，通过喷枪适合粒度的原材料粉末告诉冲击连接段及锥头的外表面，使得材料粉末全部或者部分塑性变形，形成一种致密、结合强度高且硬度很高的喷涂层，再对外涂层的外表面进行机加工或者抛光处理，形成尺寸精准且表面光洁度极高的产品。与现有技术相比较，本技术的优点：本技术中所述电极体与锥头一体相连，且电极体与锥头相连的一段为连接段，该连接段与锥头外表面均经过喷砂或抛丸形成粗化层，而连接段与锥头的粗化层上还喷涂有结合层，该结合层上设置有外涂层，其中结合层在能与外涂层实现有效结合的同时还能达到缓冲及吸收力的目的；另，本技术中于多晶硅还原炉电极结构中设置双层粗化层，从而在确保结构稳定的同时，进一步的提高层与层之间的结合力，尤其是粗化层与结合层之间的结合力。附图说明图1是本技术实施例一结构剖面图；图2是本技术实施例一中V处局部结构放大图；图3是本技术实施例二结构剖面图；图4是本技术实施例二中V处局部结构放大图；图5是本技术实施例三结构剖面图；图6是本技术实施例三中V处局部结构放大图；图7是本技术实施例四结构剖面图；图8是本技术实施例四中V处局部结构放大图。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本技术方案的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制，下面结合附图对本技术作进一步说明：实施例一：请参阅图1所示，一种多晶硅还原炉电极，其包括能与石墨座锥孔配合的锥头1-1，及中心设置有水冷空腔的电极体1-2，所述电极体1-2周围穿套有绝缘套筒1-3且电极体1-2与锥头1-1固定相连，其中电极体1-2与锥头1-1对接相连的一段为连接段1-21。具体的说：所述锥头1-1与电极体1-2一体相连，形成材料为纯铜或不锈钢的一体式结构。请参阅图1所示，前述连接段1-21与锥头1-1外表面均设置有双粗化层1-4，所述连接段1-21与锥头1-1的双粗化层1-4上分别喷涂有结合层1-5，结合层1-5的外表面设置有外涂层1-6。请参阅图1及图2所示，前述双粗化层1-4包括第一粗化层1-41及第二粗化层1-42，本文档来自技高网...

【技术保护点】
多晶硅还原炉电极，其特征在于：其包括能与石墨座锥孔配合的锥头，及中心设置有水冷空腔的电极体，所述电极体周围穿套有绝缘套筒且其与锥头固定相连，其中电极体与锥头对接相连的一段为连接段；该连接段与锥头外表面均设置有双粗化层，所述连接段与锥头的双粗化层上分别喷涂有结合层，而结合层的外表面设置有外涂层；其中，双粗化层包括第一粗化层及第二粗化层，第一粗化层设置于连接段与锥头的外表面，而第二粗化层则设置于第一粗化层的外表面。

【技术特征摘要】
1.多晶硅还原炉电极，其特征在于：其包括能与石墨座锥孔配合的锥头，及中心设置有水冷空腔的电极体，所述电极体周围穿套有绝缘套筒且其与锥头固定相连，其中电极体与锥头对接相连的一段为连接段；该连接段与锥头外表面均设置有双粗化层，所述连接段与锥头的双粗化层上分别喷涂有结合层，而结合层的外表面设置有外涂层；其中，双粗化层包括第一粗化层及第二粗化层，第一粗化层设置于连接段与锥头的外表面，而第二粗化层则设置于第一粗化层的外表面。2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电极，其特征在于：所述第一粗化层为采用喷砂或抛丸工艺所形成的不规则凹凸层。3.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电极，其特征在于：所述第二粗化层为采用拉毛工艺于第一粗化层外表面形成点状凸起的结构。4.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电极，其特征在于：所述结合层为纯银粉末为原料制成的喷涂层，或结合层为纯银粉末与一种或几种陶瓷粉末组合的混合粉末为原料制成的喷涂层，或结合层为镍、铝合金任意一种金属材料制成的喷涂层。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文富，黄国良，罗传熙，
申请(专利权)人：厦门佰事兴新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35