一种单晶炉用分节式外导流筒制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单晶炉用分节式外导流筒，包括：筒体(1)，安装在所述筒体(1)下端的筒底(2)；所述筒底(2)与所述筒体(1)同轴且可拆卸地连接。当导流筒底部破损失效时，只需更换筒底即可，而不会造成整个外导流筒报废，有效降低了导流筒的使用成本，以及提高了导流筒的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶炉用分节式外导流筒


[0001]本技术涉及一种外导流筒，尤其涉及一种单晶炉用分节式外导流筒。

技术介绍

[0002]大约85％的单晶硅采用直拉法(CZ法)生产。硅晶棒尺寸日益大型化，为保证硅晶体的质量，节省能源，减少二氧化碳排放，硅晶体生长炉热场普遍使用导流筒起高温气体导流作用。因此，要求其具有良好的耐热性能和一定的力学性能；还要具有保温隔热性能，以保障坩埚中的硅液沿径向、在拉的硅棒与坩埚中的硅液沿轴向有合适的温度梯度。此外，使用导流筒可以减少炉体上部的氩气流动涡胞，进而减少SiO在单晶炉上部的沉积，从而确保拉制的单晶硅棒具有很高的质量。
[0003]目前，直拉硅晶体生长炉导流筒多为由薄壁锥形外石墨筒
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毡体夹心
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薄壁锥形内石墨筒构成的组合式导流筒。由于石墨制品强度低，高温热震性能差，导热系数高，使用寿命短(一般使用3个月左右)，更换频繁；此外，目前单晶硅拉晶尺寸越来越大，要求导流筒尺寸也随之增大，因此，石墨导流筒材料消耗增大，而且在石墨导流筒的加工过程中，其成品率低，运输、搬运、使用过程中均易损坏，越来越难满足CZ直拉法单晶硅生产对导流筒的使用性能与可靠性能的要求。
[0004]此外,碳
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碳复合材料的导流筒在单晶拉晶热场中用于控制热场温度梯度及引导氩气流；在拉晶过程中导流筒由于受硅蒸汽腐蚀，导流筒下部易形成碳化硅，而碳纤维不被硅化，进而碳化硅在导流筒表面附着力小容易掉落到石英坩埚融化硅料中，使硅棒碳含量高甚至出现长晶成多晶硅的情况，为保证拉晶纯度及成晶率，碳
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碳复合材料的导流筒腐蚀后就需要整体报废。目前,国内单晶硅炉多采用碳
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碳复合材料的导流筒实现控制热场温度梯度及引导保护气体氩气流向作用，而导流筒下部腐蚀导致整体报废的平均时间为4
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8个月，但导流筒未被腐蚀的筒体部分的使用寿命则平均可达60个月以上。可见，导流筒下部腐蚀是导致整个导流筒报废的主要原因，使得生产成本变高。鉴于以上原因，设计一种单晶硅炉用分体导流筒是很有必要的。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种单晶炉用分节式外导流筒，解决外导流筒使用寿命短的问题。
[0006]为实现上述技术目的，本技术提供一种单晶炉用分节式外导流筒，包括：筒体，安装在所述筒体下端的筒底；
[0007]所述筒底与所述筒体同轴且可拆卸地连接。
[0008]根据本技术的一个方面，所述筒体包括:筒壁部，连接耳和过渡部；
[0009]所述连接耳设置在所述筒壁部上端的外侧；
[0010]所述过渡部设置在所述筒壁部的下端；
[0011]所述筒壁部和所述过渡部均为环状的同轴设置；
[0012]所述筒底与所述过渡部可拆卸地同轴连接。
[0013]根据本技术的一个方面，所述过渡部为锥形的环状结构，其大直径端与所述筒壁部的下端固定连接，所述筒底承靠在所述过渡部的小直径端且可拆卸地连接。
[0014]根据本技术的一个方面，所述筒底包括：承靠部，限位部和导出部；
[0015]所述承靠部，限位部和导出部均为锥形环状结构，且依次同轴的设置；
[0016]所述限位部的小直径端与所述承靠部的小直径端相连接，所述限位部的大直径端与所述导出部的大直径端相连接；
[0017]所述导出部的小直径端向靠近其大直径端的方向弯折形成锥形围边，且所述锥形围边的大直径端为自由端。
[0018]根据本技术的一个方面，所述承靠部的外侧面承靠在所述过渡部的内侧面上；
[0019]所述限位部的外侧面与所述过渡部小直径端的端部侧面相接触的设置。
[0020]根据本技术的一个方面，所述承靠部的锥度与所述导出部的锥度是相同的；
[0021]所述限位部的锥度与所述承靠部的锥度是互补的。
[0022]根据本技术的一个方面，所述过渡部与所述承靠部相接触的位置设置有安装凹槽，且在所述安装凹槽上设置有第一连接孔；
[0023]所述承靠部承靠在所述安装凹槽内，且在所述承靠部上与所述第一连接孔相对应的设置有第二连接孔；
[0024]采用连接件与所述第二连接孔和所述第一连接孔相连接，用于固定所述承靠部。
[0025]根据本技术的一个方面，所述筒体采用碳
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碳复合材料制成；
[0026]所述连接件采用碳
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碳复合材料、钼中的一种制成；
[0027]所述筒底采用钼、钨、铱中的一种制成；
[0028]所述碳
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碳复合材料的密度大于或等于1.3g/cm3，抗弯强度大于或等于80Mpa。
[0029]根据本技术的一个方面，所述连接件的直径为6mm至10mm；
[0030]所述第一连接孔的数量为3个至10个；
[0031]所述连接件的数量为3个至10个。
[0032]根据本技术的一个方面，所述筒体的表面设置有抗氧化涂层；
[0033]所述抗氧化涂层的厚度为4μm至100μm。
[0034]根据本技术的一种方案，当导流筒底部破损失效时，只需更换筒底即可，而不会造成整个外导流筒报废，有效降低了导流筒的使用成本，以及提高了导流筒的使用寿命。
[0035]根据本技术的一种方案，筒底由钼板、钨板、铱板中的一种制成，可减少硅棒碳含量，可保证拉晶纯度及成晶率。
[0036]根据本技术的一种方案，通过承靠部，限位部和导出部锥形环状的依次连接设置，使得筒底在与过渡部线连接的位置形成一折弯的限位连接结构，使得筒底能够更加准确稳定的安装在过渡部上，保证了整个外导流筒的结构精度。同时，在实现了稳定连接的情况下，还可起到密封作用。
[0037]根据本技术的一种方案，通过采用承靠部的整个外侧面与过渡部的内侧面相接触的承靠，有效的增加了对筒底的承靠面积，进而对保证筒底的安装稳定性有利。
[0038]根据本技术的一种方案，由于承靠部承载在了过渡部上，进而通过设置相同
的锥度以保证了承靠部、导出部和过渡部的倾斜一致，进而对出流的稳定连续有利。此外，通过将限位部的锥度与承靠部的锥度设置为互补的，这样可以保证限位部外侧面与承靠部外侧面保持垂直，使得其有效与过渡部的端部紧密配合。
[0039]根据本技术的一种方案，在过渡部上设置安装凹槽，可使得承靠部嵌入在该安装凹槽内，以使得承靠部的内侧面与过渡部的内侧面相齐平的连续，对保证整个外导流筒的出流稳定连续有利。
[0040]根据本技术的一种方案，将抗氧化涂层的厚度设置在4μm至100μm的范围内，有效的保证了整个外导流筒的抗氧化性能，对保证本方案的使用寿命有利。
附图说明
[0041]图1是示意性表示根据本技术的一种实施方式的单晶炉用分节式外导流筒的结构图；
[0042]图2是示意性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉用分节式外导流筒，其特征在于，包括：筒体(1)，安装在所述筒体(1)下端的筒底(2)；所述筒底(2)与所述筒体(1)同轴且可拆卸地连接；所述筒体(1)包括:筒壁部(11)，连接耳(12)和过渡部(13)；所述连接耳(12)设置在所述筒壁部(11)上端的外侧；所述过渡部(13)设置在所述筒壁部(11)的下端；所述筒壁部(11)和所述过渡部(13)均为环状的同轴设置；所述筒底(2)与所述过渡部(13)可拆卸地同轴连接；所述过渡部(13)为锥形的环状结构，其大直径端与所述筒壁部(11)的下端固定连接，所述筒底(2)承靠在所述过渡部(13)的小直径端且可拆卸地连接；所述筒底(2)包括：承靠部(21)，限位部(22)和导出部(23)；所述承靠部(21)，限位部(22)和导出部(23)均为锥形环状结构，且依次同轴的设置；所述限位部(22)的小直径端与所述承靠部(21)的小直径端相连接，所述限位部(22)的大直径端与所述导出部(23)的大直径端相连接；所述承靠部(21)的外侧面承靠在所述过渡部(13)的内侧面上；所述限位部(22)的外侧面与所述过渡部(13)小直径端的端部侧面相接触的设置。2.根据权利要求1所述的单晶炉用分节式外导流筒，其特征在于，所述导出部(23)的小直径端向靠近其大直径端的方向弯折形成锥形围边(231)，且所述锥形围边(231)的大直径端为自由端。3.根据权利要求2所述的单晶炉用分节式外导流筒，其特征在于，所述承靠部(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李猛，陈超，殷勇，陈斌，
申请(专利权)人：湖南金创新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：