【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏发电硅晶片热处理，具体涉及一种长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺。
技术介绍
1、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，主要原理是半导体的光电效应，优势明显，未来或成为清洁能源第一。
2、现有技术中，光伏电池片的生产工序：硅晶片通过清洗制绒、扩散(p/n结)、钝化镀膜、印刷烧结等工序制成，其中扩散(p/n结)设备/工艺是提升硅晶片热处理和光伏电池片的光电转化效率的关键核心。多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅晶片，在硅晶片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成p/n结。
3、扩散炉是硅晶片热处理的重要部分，现有技术中，真空成型电阻丝管式炉(埋丝炉)最为常见，工作温度达高(700℃～1200℃)，且炉内分多个温区进行精密监控，这样炉内高温场均匀性更高(精度±0.5～1℃)，具有更好的保温效果和高能效等优势，市场需求很大，仅中国目前光伏市场对真空成型电阻丝管式炉(埋丝炉)的需求量约为3000～5000管/月。
4、但是，现有的真空成型电阻丝管式炉也存在其不足，主要表现：
5、真空成型管式炉胆均采用短纤维真空成型制作，这种短纤维生产的炉胆结构抗热震性较差，实际运行时间歇式升降温容易出现收缩、变形、开裂，因管式炉炉内温度要求均匀一致，采用多段电阻丝均匀并列镶嵌在炉胆内壁，相邻电阻丝之间隔热材料间隔只有20mm左右，电阻丝发热时其周围局部温度比炉温高50℃以上，相邻电阻丝之间隔热材料更容易出现开裂，粉化，逐步松动、脱落，导致电阻丝
6、为了改善上述不足，可以考虑的技术方向：
7、1、采用耐温级别更高的多晶纤维作为生产真空成型管式炉胆原料，通过提高材料耐温级别来改善和提高抗热震性能，但是相应的成本会大大增加；
8、2、采用长纤维、干法成型工艺制作管式炉胆，改变炉胆内部纤维结构，通过长纤维及其结构优势，在不增加材料耐温级别的前提下提高炉胆抗热震性能，解决短纤维真空成型管式炉胆高温工作时出现的开裂、电阻丝脱落的问题，有效延长了炉胆使用寿命。
技术实现思路
1、针对现有短纤维真空成型工艺而成的埋丝管式炉胆抗热震性较差、与电阻丝搭接不稳定的问题，本专利技术提供一种长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，在不加大成本投入的前提下，制备出具有长纤维结构的埋丝管式炉胆，利用长纤维的结构优势，来提高炉胆的抗热震性能以及电阻丝搭接与炉胆的搭接稳定性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出一种长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，所述长纤维交织结构管式炉胆包括管式炉胆本体以及若干设置于管式炉胆内侧的电阻丝，所述管式炉胆本体内壁设有若干用于安装电阻丝的电阻丝槽，制备该长纤维交织结构管式炉胆包括以下步骤：
3、s1备料：选用容重130～240k、具有长纤维交织结构的无机耐火纤维整体大块或者容重128～180k的纤维毯块作为制备管式炉胆本体的原材料；
4、s2切割：根据要制备管式炉胆本体的尺寸，在无机耐火纤维整体大块或纤维毯块上切割出长度与管式炉胆本体外沿周长对应、宽度与管式炉胆本体高度对应、厚度与管式炉胆本体壁厚对应的坯料；
5、s3开电阻丝槽：将坯料平铺，然后在坯料顶面雕刻若干电阻丝槽，坯料两端再分别切割出可相互错缝拼接的楔口，并在各电阻丝槽内分别卡接一个用于对电阻丝槽以及相邻两电阻丝槽之间的隔断进行限位和保护的定型模具；
6、s4成型：根据要制备管式炉胆本体的尺寸，选用对应的卷管模具，以雕刻有电阻丝槽的一面为里侧，将坯料卷在卷管模具上使其首尾相接形成管式炉胆本体的坯体雏形，并对坯料首尾相接处进行粘结或采用耐高温线缝合；
7、s5硬化：将卷管模具连同其上的管式炉胆本体坯体一起放置于浸胶池内浸胶，浸胶后，取出抽真空置于烘干炉中进行烘干；
8、s6煅烧：将定型模具和卷管模具分别脱膜取出，之后对管式炉胆本体坯体采用650～1200℃温度煅烧1～3h形成管式炉胆本体；
9、s7开引线槽：将管式炉胆本体内其中一组相邻的电阻丝槽端部作为正极引线出口和负极引线出口，开通槽至管式炉胆外部，在管式炉胆外沿上预设有正极引线接口和负极引线接口，再分别于坯体外围开正极引线出口—正极引线接口以及负极引线出口—负极引线接口的两路引线槽；
10、s8电阻丝安装：先将电阻丝引线按引线槽尺寸及角度折好，然后在每个电阻丝槽内分别均匀地预刷上高温粘结剂，再将电阻丝一一对应的卡入电阻丝槽内，并将正负极引线分别压入对应的引线槽内；
11、s9引线槽填充、修补：采用耐温不低于1500℃的填充料对电阻丝引线槽进行填充和修补；
12、s10：烘干：将炉胆坯体放置于烘干炉中进行烘干，烘干后进行冷却；
13、s11：炉胆加工：对烘干的管式炉胆本体坯体两端及表面进行加工，使其尺寸满足要求；
14、s12表面涂层处理：采用涂料对管式炉胆本体的外表进行涂覆处理。
15、s13检测：测试管式炉胆本体的重量、尺寸，并接通电源检测电阻丝是否导电、短路。
16、进一步地，所述无机耐火纤维整体大块的制备步骤包括：
17、步骤一：按重量份数称取原料：氧化铝33～48份，二氧化硅45～60份，添加剂0.1～1份，添加剂由椰油酸二乙醇酰胺和硅溶胶组成，椰油酸二乙醇酰胺占比为85～95％，硅溶胶占比为15～5％，将各原料按比例进行混合熔融；
18、步骤二：将熔融后的原料甩丝成为纤维，在甩丝的同时通过物料添加装置以喷雾的方式对纤维喷洒添加剂；
19、步骤三：将纤维收集起来进行针刺工序，从而制成纤维大块。
20、进一步地，所述定型模具为条形结构，其顶面两侧分别对称设有与管式炉胆本体内壁抵触限位的l型耳，所述定型模具的底面朝内、顶面朝外的卡入电阻丝槽内。
21、进一步地，所述卷管模具带真空箱管状结构，其侧壁上均匀开设有若干通孔。
22、进一步地，步骤s4和步骤s8中，坯料首尾相接以及电阻丝槽预刷的高温粘接耐高温不小于1400℃。
23、进一步地，s5步骤的浸胶采用的是硅溶胶，硅溶胶与水的添加比为6:4，或7:3，或8:2，或9:1或原胶。
24、进一步地，步骤s5中浸胶时间为5～30秒，抽真空后烘干温度120～180℃，烘干时间3～10小时。
25、进一步地，每相邻两个电阻丝槽之间的隔断两端还分别开设有用于与相邻两组电阻丝连接段卡接的线槽。
26、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
27、在不加大成本投入的前提下，能够制备出具有长纤维交织结构的埋丝管式炉胆，工艺简单，成本较低，性能优越，尤其体现在整体抗应力能力强，通过长纤维交织结构与电阻丝搭接牢固，使得电阻丝不会轻易的松动和脱落。
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1.长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，所述长纤维交织结构管式炉胆包括管式炉胆本体以及若干设置于管式炉胆内侧的电阻丝，所述管式炉胆本体内壁设有若干用于安装电阻丝的电阻丝槽，其特征在于，制备该长纤维交织结构管式炉胆包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，所述无机耐火纤维整体大块的制备步骤包括：
3.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，所述定型模具为条形结构，其顶面两侧分别对称设有与管式炉胆本体内壁抵触限位的L型耳，所述定型模具的底面朝内、顶面朝外的卡入电阻丝槽内。
4.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，所述卷管模具带真空箱管状结构，其侧壁上均匀开设有若干通孔。
5.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，步骤S4和步骤S8中，坯料首尾相接以及电阻丝槽预刷的高温粘接耐高温不小于1400℃。
6.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，S5步骤的浸胶采用的是硅溶胶，硅溶胶
7.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，步骤S5中浸胶时间为5～30秒，抽真空后烘干温度120～180℃，烘干时间3～10小时。
8.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，每相邻两个电阻丝槽之间的隔断两端还分别开设有用于与相邻两组电阻丝连接段卡接的线槽。
...【技术特征摘要】
1.长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，所述长纤维交织结构管式炉胆包括管式炉胆本体以及若干设置于管式炉胆内侧的电阻丝，所述管式炉胆本体内壁设有若干用于安装电阻丝的电阻丝槽，其特征在于，制备该长纤维交织结构管式炉胆包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，所述无机耐火纤维整体大块的制备步骤包括：
3.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，所述定型模具为条形结构，其顶面两侧分别对称设有与管式炉胆本体内壁抵触限位的l型耳，所述定型模具的底面朝内、顶面朝外的卡入电阻丝槽内。
4.根据权利要求1所述的长纤维交织结构管式炉胆的制备工艺，其特征在于，所述卷管模具带真空箱管状结构，其侧壁上均匀开设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，王洁，刘为，郭中旭，
申请(专利权)人：湖北烁砺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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