电子级多晶硅棒热破碎方法技术

本发明专利技术提出了一种电子级多晶硅棒热破碎方法，包括(1)采用第一传送单元将待加热的多晶硅棒传送至加热仓内，通过所述加热仓内的加热元件对所述多晶硅棒进行加热，加热过程中所述加热仓内充满保护气体；(2)采用所述第一传送单元将加热完成的所述多晶硅棒运出所述加热仓，并将所述多晶硅棒传送至冷却槽中进行快速冷却；(3)将冷却完成的所述多晶硅棒转移至第二传送单元上进行干燥；(4)采用所述第二传送单元将干燥完成的所述多晶硅棒传送至接料槽内，进行破碎，以获得破碎的多晶硅棒。由此，能避免多晶硅棒在破碎过程中被污染，同时，多晶硅棒通过晶间应力破碎，可避免大量碎屑和微粉的产生。粉的产生。粉的产生。

【技术实现步骤摘要】
电子级多晶硅棒热破碎方法


[0001]本申请涉及多晶硅领域，具体地，涉及电子级多晶硅棒热破碎方法。

技术介绍

[0002]在多晶硅行业中，气相沉积法生产的电子级多晶硅为体积较大的棒状料，供给下游使用需要先破碎成块状，因为电子级多晶硅纯度要求极高，所以杂质污染的控制非常重要，目前，无论是人工还是机械破碎的过程，不可避免地都会有各种杂质引入，虽然人工破碎灵活性好，但是破碎效率低，破碎过程会产生大量粉尘，对工人健康危害较大，机械破碎效率高，但是机械运动摩擦产生的污染物更是难以去除，想要去除后期引入的杂质，必须在破碎工艺上寻求突破。为了降低污染，国内外厂家近年来都在进行硅料破碎的改进。一种方式是将多晶硅棒料置于多晶硅破碎台，使用气动破碎锤破碎多晶硅。还有一种方式是使用一体式破碎机，通过自动运输、自动破碎、自动筛分系统将硅块进行破碎筛分，实现了自动化破碎。但以上各专利全部是采用机械破碎的方法，没有针对电子级多晶硅硅料进行洁净保护的破碎技术，这样破碎不可避免地在破碎时引入Fe、Al、Na等金属杂质，污染硅料，同时由于硅料硬度高，设备破碎机构使用寿命短，维护成本增高。
[0003]因此，目前的电子级多晶硅的热破碎方法仍需进一步改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电子级多晶硅棒的热破碎方法，该方法通过使处于高温状态的多晶硅棒迅速冷却，多晶硅棒料获得一个瞬间的晶间应力使自身破碎，无需使用机械破碎，保证电子级多晶硅破碎过程中不受污染。
[0005]在本专利技术的一个方面，提出了一种电子级多晶硅的热破碎方法，包括：(1)采用第一传送单元将待加热的多晶硅棒传送至加热仓内，通过所述加热仓内的加热元件对所述多晶硅棒进行加热，加热过程中所述加热仓内充满保护气体；(2)采用所述第一传送单元将加热完成的所述多晶硅棒运出所述加热仓，并将所述多晶硅棒传送至冷却槽中进行快速冷却；(3)将冷却完成的所述多晶硅棒转移至第二传送单元上进行干燥；(4)采用所述第二传送单元将干燥完成的所述多晶硅棒传送至接料槽内，进行破碎，以获得破碎的多晶硅棒。
[0006]根据本专利技术的实施例，加热完成的所述多晶硅棒的温度为500～1000℃。
[0007]根据本专利技术的实施例，步骤(2)中所述冷却槽的水温为20～40℃，所述冷却槽中水的电阻率为18MΩ*cm。
[0008]根据本专利技术的实施例，步骤(1)中，所述加热过程包括：以15～20℃/min的加热速度将所述多晶硅棒加热至350
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450℃；以25～35℃/min的加热速度将350
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450℃的多晶硅棒加热至500～1000℃。
[0009]根据本专利技术的实施例，所述第一传送单元与所述多晶硅棒接触的表面为石英，所述所述第二传送单元与所述多晶硅棒接触的表面为石英。
[0010]根据本专利技术的实施例，所述加热元件为碳纤维加热管。
[0011]根据本专利技术的实施例，所述冷却槽接触水的内衬的材质为PVDF。
[0012]根据本专利技术的实施例，所述干燥传送台与所述接料槽的高度差为0.8～1.5m。
[0013]根据本专利技术的实施例，步骤(3)中通过机械手将所述冷却槽中的所述多晶硅棒转移至所述第二传送单元，所述机械手与所述多晶硅棒接触的表面为石英。
[0014]根据本专利技术的实施例，其特征在于，电子级多晶硅破碎方法还包括采用破碎锤将接料槽内的多晶硅棒敲碎。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述破碎锤捶打时的力度为70～90N。
附图说明
[0016]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1显示了本专利技术一个实施例的电子级多晶硅热破碎方法的流程示意图；
[0018]图2显示了本专利技术一个实施例的电子级多晶硅热破碎装置示意图；
[0019]图3显示了本专利技术另一个实施例的电子级多晶硅热破碎装置示意图；
[0020]图4显示了本专利技术一个实施例的第一传送单元的结构示意图；
[0021]图5显示了图1中虚线区域b的局部放大图；
[0022]图6显示了本专利技术一个实施例的加热仓与第一传送单元的部分结构示意图。
[0023]附图标记：
[0024]100：第一传送单元；110：第一传送带；111：传送片；120：第一齿轮；200：加热仓；210：加热仓仓门；220：抽真空口；230：保护气体入口；240：加热元件；250：密封层；260：连接杆；270：支架；300：冷却槽；310：进水口；320：出水口；400：第二传送单元；410：支撑件；500：接料槽；600：破碎锤。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0026]在本专利技术的一个方面，提出了一种电子级多晶硅的热破碎方法，包括：(1)采用第一传送单元将待加热的多晶硅棒传送至加热仓内，通过加热仓内的加热元件对多晶硅棒进行加热，加热过程中加热仓内充满保护气体；(2)采用第一传送单元将加热完成的多晶硅棒运出加热仓，并将多晶硅棒传送至冷却槽中进行快速冷却；(3)将冷却完成的多晶硅棒转移至第二传送单元上进行干燥；(4)采用第二传送单元将干燥完成的多晶硅棒传送至接料槽内，进行破碎，以获得破碎的多晶硅棒。由此，通过使处于高温状态的多晶硅棒迅速冷却，多晶硅棒获得一个瞬间的晶间应力使自身瞬间破碎，不仅避免大量的碎屑和微粉产生，同时保证电子级多晶硅破碎过程中不受污染，本专利技术要求加热环境在石英制品场所内，使用履带式传送机构，可确保物料单一接触，加热元件使用石英加热管加热，同时要求高纯水作为冷却液使用，因此，与现有技术相比，解决了现有机械破碎方式导致的杂质玷污、收率降低
的问题。
[0027]下面，根据本专利技术的实施例，对该方法的各个步骤进行详细说明，参考图1，该方法包括：
[0028]S100：加热多晶硅棒
[0029]在此步骤中，采用第一传送单元将待加热的多晶硅棒传送至加热仓内，通过加热仓内的加热元件对多晶硅棒进行加热，加热过程中加热仓内充满保护气体。根据本专利技术的一些实施例，加热过程不受特别限制，可以以一定的加热速度直接将多晶硅棒加热至500～1000℃，使物料受冷后能产生足够的内应力，如果温度过低，会减少内应力的释放；如果温度过高，会使硅料液化。根据本专利技术的另一些实施例，还可以通过分段加热。例如，第一传送单元将多晶硅棒料输送到加热仓200后，加热仓仓门关闭，加热仓密封，密封后通过加热仓上的抽真空口抽真空，抽完真空后通过保护气体入口向加热仓内通保护气，防止多晶硅棒料加热过程中被氧化，启动预加热，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子级多晶硅棒热破碎方法，其特征在于，包括：(1)采用第一传送单元将待加热的多晶硅棒传送至加热仓内，通过所述加热仓内的加热元件对所述多晶硅棒进行加热，加热过程中所述加热仓内充满保护气体；(2)采用所述第一传送单元将加热完成的所述多晶硅棒运出所述加热仓，并将所述多晶硅棒传送至冷却槽中进行快速冷却；(3)将冷却完成的所述多晶硅棒转移至第二传送单元上进行干燥；(4)采用所述第二传送单元将干燥完成的所述多晶硅棒传送至接料槽内，进行破碎，以获得破碎的多晶硅棒。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，加热完成的所述多晶硅棒的温度为500～1000℃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述冷却槽的水温为20～40℃，所述冷却槽中水的电阻率为18MΩ*cm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述加热过程包括：以15～20℃/min的加热速度将所述多晶硅棒加热至350
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【专利技术属性】
技术研发人员：闫家强，张天雨，田新，吴鹏，韩秀娟，
申请(专利权)人：江苏鑫华半导体材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：