CN102912425A - 一种导流筒及其制备方法 - Google Patents

一种导流筒及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102912425A
CN102912425A CN2012104037330A CN201210403733A CN102912425A CN 102912425 A CN102912425 A CN 102912425A CN 2012104037330 A CN2012104037330 A CN 2012104037330A CN 201210403733 A CN201210403733 A CN 201210403733A CN 102912425 A CN102912425 A CN 102912425A
Authority
CN
China
Prior art keywords
screen
carbon
outer screen
thermal insulation
insulation layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012104037330A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102912425B (zh
Inventor
廖寄乔
邰卫平
谭周建
李军
王跃军
龚玉良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan gold carbon Limited by Share Ltd
Original Assignee
HUNAN KBCARBON COMPOSITE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUNAN KBCARBON COMPOSITE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical HUNAN KBCARBON COMPOSITE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201210403733.0A priority Critical patent/CN102912425B/zh
Publication of CN102912425A publication Critical patent/CN102912425A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102912425B publication Critical patent/CN102912425B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种能缩短拉晶时间、提高拉晶速度的导流筒及其制备方法，包括倒锥形筒体，所述的筒体包括外屏（3）、内屏（5），外屏（3）与内屏（5）之间设有保温层（4），其特征是所述的外屏（3）由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏（5）由金属钼或金属钨制备而成，所述的外屏（3）上连接有定位盘（1），使外屏（3）、内屏（5）、保温层（4）与定位盘（1）构成整体结构，经制坯—纯化—表面涂层—组装筒体步骤制备而成，本发明保温效果好、强度高、使用寿命长，反射效果好，有效地增加了轴向温度梯度，提升了拉晶速度，缩短了拉晶时间，进而有效地提高生产效率。

Description

一种导流筒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种单晶炉热场零件，具体地说是涉及一种导流筒及制备方法，特别是涉及一种由碳/碳复合材料与金属材料结合的导流筒及其制备方法。
背景技术
单晶硅拉制炉的热场系统对单晶硅的整棒率及成品率、拉速、单晶硅棒质量都有很大的影响，因此，热场系统设计和热场内关键元件的选材和使用备受关注。导流筒是单晶硅拉制炉热场系统的关键元件之一，主要用于控制热场的轴向温度梯度和引导氩气流。导流筒阻隔单晶炉体以及熔硅对晶体的热辐射，利于晶体散热，形成晶体生长所需的温度梯度，以提高晶体生长速度；引导由单晶炉顶从上向下吹的氩气集中地喷吹到固液界面附近，维持其清洁度，同时更加有利于晶体散热，加大晶体生长所需的温度梯度，以提高晶体生长速度；对高温硅熔体起保温作用，节约能源。
为了缩短拉晶时间，进而提高生产效率，目前最有效的方法是提高拉晶速度。而若要提高拉晶速度，则最需要解决的问题就是单晶棒的冷却速率。就是要加大晶体与熔硅之间固液界面的温度梯度，加快结晶潜热的释放。
长期以来，单晶硅拉制炉导流筒普遍由石墨件和碳毡组合制成，即用石墨加工出内屏和外屏，将碳毡填充在内屏和外屏中间，再通过紧固件将三者组合在一起。从使用的效果来看，这种导流筒存在以下不足：一是石墨是热的良导体，保温效果较差；二是石墨强度低，使用过程中易损坏，使用寿命短；三是大尺寸石墨内、外屏成形困难，耗材较多。某些厂家为加大晶体生长所需的温度梯度，通常在上述导流筒普遍采用在其内表面上涂覆反射涂层以提高冷却效果，将晶棒的表面的热辐射热向上反射，进而提高拉晶速度。但是，涂覆反射涂层需要有较高的工艺条件，若其反射涂层涂敷不均匀或出现脱落，则反射热量的效果明显削弱，达不到提高拉晶速度的效果。
随着单晶硅及其相关产业的日益发展，直拉单晶硅晶体的直径要求不断增大。晶体直径越大，晶体生长时所需释放的结晶潜热越多；晶体散热越困难，越难提高晶体生长速度。以上所述的导流筒已不能满足当前的生产要求。研制开发结构更加科学、合理、原理更加先进、更合适于大直径直拉单晶硅生长的导流筒成为业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能缩短拉晶时间、提高拉晶速度的导流筒及其制备方法。
本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种导流筒，它包括倒锥形筒体，所述的筒体包括外屏、内屏，外屏与内屏之间设有保温层，所述的外屏由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏由金属钼或金属钨制备而成，所述的外屏上连接有将外屏、内屏、保温层盖住的定位盘，使外屏、内屏、保温层与定位盘构成整体结构。
本发明所述内屏的厚度为0.5㎜～1.5㎜；所述定位盘为整体或多瓣结构，采用石墨或碳/碳复合材料制成，厚度为5㎜～15㎜，由石墨制成的定位盘的密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3，由碳/碳复合材料制成的定位盘的密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3；所述外屏的外侧表面设有密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3，厚度为0.5㎜～1.5㎜的热解碳涂层。
一种如上所述导流筒的制备方法，它包括下列步骤：
⑴制坯：按产品装配要求分别制备外屏、内屏、保温层、定位盘，外屏为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.8g/㎝3～1.5g/㎝3；定位盘为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3，厚度为5㎜～15㎜，或定位盘采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3的石墨材料按所需尺寸机加工，厚度为5㎜～15㎜；保温层采用密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3的固化毡或聚丙烯腈基碳毡制备；内屏采用金属钼或金属钨制备成锥筒状；
⑵纯化：将步骤⑴中制备的外屏、保温层、由碳/碳复合材料制成的定位盘放入真空炉中进行高温处理，去除金属杂质和挥发分，纯化温度为1800℃～2600℃，保温时间为1h～10h；
⑶表面涂层：将经步骤⑵处理后的外屏放入CVD炉中，炉内抽真空，真空度为100Pa～400Pa，在真空环境中将炉温升至900℃～1200℃，保温3h～10h；气相沉积时充入碳源气体，炉内气压1kPa～5kPa，温度900℃～1200℃，时间50h～150h；经该步骤后，外屏的外侧表面形成致密的热解碳涂层，其密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3，厚度为0.5㎜～1.5㎜；
⑷组装筒体：将步骤⑶处理过的外屏、步骤⑵处理过的保温层、步骤⑴中制备成形的内屏由外至内组合，使保温层置于外屏与内屏之间，然后将步骤⑴中制备成形或经步骤⑵处理过的定位盘通过紧固件与外屏连接，使定位盘盖住外屏、保温层、内屏，使外屏、内屏、保温层与定位盘构成整体结构。
本发明上述导流筒的制备方法中内屏的厚度为0.5㎜～1.5㎜；所述定位盘为整体或多瓣结构。
一种导流筒，它包括倒锥形筒体，所述的筒体包括外屏、内屏，外屏与内屏之间设有保温层，所述的外屏由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏由金属钼或金属钨制备而成，所述的外屏上连接有将外屏、保温层盖住的定位盘，使外屏、内屏、保温层与定位盘构成整体结构。
本发明为了提高密封性，所述的定位盘上设有将内屏盖住的密封环，所述密封环采用金属钼或金属钨或石墨或碳/碳复合材料制成，采用金属钼或金属钨制成的密封环的厚度为0.2㎜～1.6㎜，采用石墨制成的密封环的厚度为3㎜～15㎜，采用碳/碳复合材料制成的密封环的厚度为1㎜～10㎜。
本发明所述内屏的厚度为0.5㎜～1.5㎜；所述定位盘为整体或多瓣结构，采用石墨或碳/碳复合材料制成，厚度为5㎜～15㎜，由石墨制成的定位盘的密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3，由碳/碳复合材料制成的定位盘的密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3；所述外屏的外侧表面设有密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3，厚度为0.5㎜～1.5㎜的热解碳涂层。
一种如上所述导流筒的制备方法，它包括下列步骤：
⑴制坯：按产品装配要求分别制备外屏、内屏、保温层、定位盘，外屏为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.8g/㎝33～1.5g/㎝3；定位盘为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3，厚度为5㎜～15㎜，或定位盘采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3的石墨材料按所需尺寸机加工，厚度为5㎜～15㎜；保温层采用密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3的固化毡或聚丙烯腈基碳毡制备；内屏采用金属钼或金属钨制备成锥筒状；
⑵纯化：将步骤⑴中制备的外屏、保温层、由碳/碳复合材料制成的定位盘放入真空炉中进行高温处理，去除金属杂质和挥发分，纯化温度为1800℃～2600℃，保温时间为1h～10h；
⑶表面涂层：将步骤⑵后的外屏放入CVD炉中，炉内抽真空，真空度为100Pa～400Pa，在真空环境中将炉温升至900℃～1200℃，保温3h～10h；气相沉积时充入碳源气体，炉内气压1kPa～5kPa，温度900℃～1200℃，时间50h～150h；经该步骤后，外屏的外侧表面形成致密的热解碳涂层，其密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3，厚度为0.5㎜～1.5㎜；
⑷组装筒体：将步骤⑶处理过的外屏、步骤⑵处理过的保温层、步骤⑴中制备成形的内屏由外至内组合，使保温层置于外屏与内屏之间，然后将经步骤⑴中制备成形或经步骤⑵处理过的定位盘通过紧固件与外屏连接，使定位盘盖住外屏、保温层，使外屏、内屏、保温层与定位盘构成整体结构。
本发明在步骤⑴中制备有密封环，密封环为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3，厚度为1㎜～10㎜；或采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3的石墨材料按所需尺寸机加工，厚度为5㎜～15㎜；或采用金属钼或金属钨制备，厚度为0.2㎜～1.6㎜。
本发明在上述导流筒的制备方法的步骤⑵中对由碳/碳复合材料制成的密封环进行纯化。
本发明在上述导流筒的制备方法的步骤⑷中，将密封环安装于定位盘上并将内屏盖住。
本发明在上述导流筒的制备方法中所述内屏的厚度为0.5㎜～1.5㎜；所述定位盘为整体或多瓣结构。
由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，其保温效果好、强度高、使用寿命长，反射效果好，有效地增加了轴向温度梯度，提升了拉晶速度，缩短了拉晶时间，进而有效地提高生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例1～4的结构示意图；
图2是本发明实施例1～4的定位盘（1）的结构示意图；
图3是本发明实施例5的结构示意图；
图4是本发明实施例6～11的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。    
实施例1：
由图1、图2可知，一种导流筒，它包括倒锥形筒体，所述的筒体包括外屏3、内屏5，外屏3与内屏5之间设有保温层4，所述的外屏3由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏5由金属钼或金属钨（本实施例采用的为金属钼）制备而成；所述的外屏3上连接有将外屏3、内屏5、保温层4盖住的定位盘1，使外屏3、内屏5、保温层4与定位盘1构成整体结构。
本发明所述的内屏5的厚度为0.5㎜～1.5㎜（本实施例为0.8㎜）；所述定位盘1为多瓣结构（本实施例为均分的两瓣结构），采用石墨或碳/碳复合材料（本实施例采用的为碳/碳复合材料）制成，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜），密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3（本实施例为1.25g/㎝3）；所述外屏3的外侧(即导流筒组装使用时靠近发热体的一侧)壁表面设有密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例密度为1.65g/㎝3），厚度为0.5㎜～1.5㎜（本实施例厚度为0.8㎜）的热解碳涂层；保温层4为密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3（本实施例为0.12 g/㎝3）的固化毡或聚丙烯腈基碳毡（本实施例为聚丙烯腈基碳毡）。
一种如上所述导流筒的制备方法，它包括下列步骤：
⑴制坯：按产品装配要求分别制备外屏3、内屏5、保温层4、定位盘1，外屏3为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍（本实施例采用化学气相沉积法）制备，密度为0.8g/㎝3～1.5g/㎝3；定位盘1为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍（本实施例采用化学气相沉积法）制备，密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3，厚度为5㎜～15㎜（本实施例密度为1.25g/㎝3，厚度为10㎜）；保温层4采用固化毡或聚丙烯腈基碳毡（本实施例采用的为聚丙烯腈基碳毡）制备，密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3（本实施例密度为0.12g/㎝3）；内屏5采用金属钼或金属钨（本实施例采用的为钼）制备成锥筒状；
⑵纯化：将步骤⑴中制备成形的外屏3、保温层4、由碳/碳复合材料制成的定位盘1放入真空炉中进行高温处理，去除金属杂质和挥发分，纯化温度为1800℃～2600℃（本实施例为2200℃），保温时间为1h～10h（本实施例为5h）；
⑶表面涂层：将经步骤⑵处理后的外屏3放入CVD炉中，炉内抽真空，真空度为100Pa～400Pa（本实施例为200Pa），在真空环境中，将炉温升至900℃～1400℃（本实施例为1200℃），保温3h～10h（本实施例为5h）；气相沉积时充入碳源气体（本实施例采用的碳源气体为天然气），炉内气压1kPa～5kPa（本实施例为3kPa），温度900℃～1200℃（本实施例温度为1100℃），时间50h～150h（本实施例为100h）；经该步骤后，外屏3的外侧(即导流筒组装使用时靠近发热体的一侧)表面制备有致密的热解碳涂层，其密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例密度为1.65g/㎝3），厚度为0.5㎜～1.5㎜（本实施例厚度为0.8㎜）；
⑷组装筒体：将步骤⑶处理过的外屏3、步骤⑵处理过的保温层4、步骤⑴中制备成形的内屏5由外至内组合，使保温层4置于外屏3与内屏5之间，然后将步骤⑴中制备成形或经步骤⑵处理过定位盘1（本实施例的定位盘1经步骤⑵处理过）通过紧固件（本实施例紧固件采用碳/碳复合材料制备而成，紧固件穿过定位盘1、外屏3上相应的通孔2）与外屏3连接，使定位盘1盖住外屏3、内屏5、保温层4，使外屏3、内屏5、保温层4与定位盘1构成整体结构。
实施例2：
本发明所述的定位盘1为多瓣结构（本实施例为均分的两瓣结构），采用石墨制成，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜），密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例为1.8g/㎝3）。
一种如上所述导流筒的制备方法，其在步骤⑴中定位盘1采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例为1.8g/㎝3）的石墨材料按所需尺寸机加工，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜）；在步骤⑷中将步骤⑴中制备成形或经步骤⑵处理过定位盘1（本实施例的定位盘1由步骤⑴制备成形）通过紧固件与外屏3连接，使定位盘1盖住外屏3、保温层4、内屏5构成紧密的整体。
余同实施例1。
实施例3：
本发明所述的内屏5由金属钼或金属钨（本实施例采用的为金属钨）制备而成；所述的定位盘1采用石墨制成，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜），密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例为1.8g/㎝3）；所述的保温层4为密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3（本实施例为0.25 g/㎝3）的固化毡或聚丙烯腈基碳毡（本实施例为固化毡）。
余同实施例2。
实施例4：
本发明所述的定位盘1采用碳/碳复合材料制成，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜），密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3（本实施例为1.25g/㎝3）；所述的保温层4为密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3（本实施例为0.25 g/㎝3）的固化毡或聚丙烯腈基碳毡（本实施例为固化毡）。
一种如上所述导流筒的制备方法，其在步骤⑴中定位盘1采用石墨或碳/碳复合材料（本实施例采用的为碳/碳复合材料）制成，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜），密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3（本实施例为1.25g/㎝3）；在步骤⑷中将步骤⑴中制备成形或经步骤⑵处理过定位盘1（本实施例的定位盘1经步骤⑵处理过）通过紧固件与外屏3连接，使定位盘1盖住外屏3、保温层4、内屏5构成紧密的整体。
余同实施例1。
实施例5：
由图3可知，一种导流筒，它包括锥形筒体，所述的筒体包括外屏3、内屏5，外屏3与内屏5之间设有保温层4，所述的外屏3由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏5由金属钼或金属钨材料（本实施例采用的为金属钼）制备而成；所述的外屏3上连接有将外屏3、保温层4盖住的定位盘1，使外屏3、内屏5、保温层4与定位盘1构成紧密的整体。
本发明所述的定位盘1为整体结构，采用石墨或碳/碳复合材料（本实施例采用的为碳/碳复合材料）制成，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜），密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3（本实施例为1.25g/㎝3）。
一种如上所述导流筒的制备方法，其在步骤⑷组装筒体时，定位盘1通过紧固件与外屏3连接，使定位盘1盖住外屏3、保温层4构成紧密的整体。
余同实施例1。
实施例6：
由图4可知，本发明为了提高密封性、利于传导散热，所述的定位盘1上设有将内屏5盖住的密封环6，其采用金属钼或金属钨或石墨或碳/碳复合材料（本实施例采用的为金属钼）制成；密封环6厚度为0.2㎜～1.6㎜（本实施例为0.8㎜）。
一种如上所述导流筒的制备方法，其在步骤⑴中采用金属钼或金属钨（本实施例采用的为金属钼）按所需尺寸机加工成厚度为0.2㎜～1.6㎜（本实施例为0.8㎜）的密封环6；在步骤⑷中将密封环6安装于定位盘1并将内屏5盖住。
余同实施例5。
实施例7：
本发明为了提高密封性，所述的定位盘1上设有将内屏5盖住的密封环6，其采用金属钼或金属钨或石墨或碳/碳复合材料（本实施例采用的为碳/碳复合材料）制成；密封环6厚度为1㎜～10㎜（本实施例为8㎜），密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3（本实施例为1.25g/㎝3）。
一种如上所述导流筒的制备方法，其在步骤⑴中制备有密封环6，密封环6为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍（本实施例采用化学气相沉积法）制备，密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3，厚度为1㎜～10㎜（本实施例密度为1.25g/㎝3，厚度为8㎜）；在步骤⑵中对密封环6进行纯化。
余同实施例6。
实施例8：
本发明为了提高密封性、利于传导散热，所述的定位盘1上设有将内屏5盖住的密封环6，其金属钼或金属钨或石墨或碳/碳复合材料（本实施例采用的为金属钨）制成；密封环6厚度为0.2㎜～1.6㎜（本实施例为0.8㎜）。
余同实施例6。
实施例9：
本发明所述的定位盘1采用石墨制成，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜），密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例为1.8g/㎝3）。
一种如上所述导流筒的制备方法，其在步骤⑴中定位盘1采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例为1.8g/㎝3）的石墨材料按所需尺寸机加工，厚度为5㎜～15㎜（本实施例为10㎜）；在步骤⑷中将步骤⑴中制备成形或经步骤⑵处理过定位盘1（本实施例的定位盘1由步骤⑴制备成形）通过紧固件与外屏3连接，使定位盘1盖住外屏3、保温层4构成紧密的整体。
本发明为了提高密封性、利于传导散热，所述的定位盘1上设有将内屏5盖住的密封环6，其金属钼或金属钨或石墨或碳/碳复合材料（本实施例采用的为金属钼）制成；密封环6厚度为0.2㎜～1.6㎜（本实施例为0.8㎜）。
余同实施例6。
实施例10：
本发明所述的内屏5由金属钼或金属钨（本实施例采用的为金属钨）制备而成；所述的保温层4为密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3（本实施例为0.25 g/㎝3）的固化毡或聚丙烯腈基碳毡（本实施例为固化毡）。
一种如上所述导流筒的制备方法，其在步骤⑴中内屏5采用金属钼或金属钨（本实施例采用的为金属钨）制备成锥筒状；所述的保温层4为密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3（本实施例为0.25 g/㎝3）的固化毡或聚丙烯腈基碳毡（本实施例为固化毡）。
余同实施例6。
实施例11：
本发明为了提高密封性，所述的定位盘1上设有将内屏5盖住的密封环6，其金属钼或金属钨或石墨或碳/碳复合材料（本实施例采用的为石墨材料）制成；密封环6厚度为3㎜～15㎜（本实施例为10㎜），密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例为1.8g/㎝3）。
一种如上所述导流筒的制备方法，其在步骤⑴中采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3（本实施例密度为1.8g/㎝3）的石墨材料按所需尺寸机加工成，厚度为3㎜～15㎜（本实施例为10㎜）的密封环6。
余同实施例6。

Claims (10)

1.一种导流筒，它包括倒锥形筒体，所述的筒体包括外屏（3）、内屏（5），外屏（3）与内屏（5）之间设有保温层（4），其特征是所述的外屏（3）由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏（5）由金属钼或金属钨制备而成，所述的外屏（3）上连接有将外屏（3）、内屏（5）、保温层（4）盖住的定位盘（1），使外屏（3）、内屏（5）、保温层（4）与定位盘（1）构成整体结构。
2.一种导流筒，它包括倒锥形筒体，所述的筒体包括外屏（3）、内屏（5），外屏（3）与内屏（5）之间设有保温层（4），其特征是所述的外屏（3）由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏（5）由金属钼或金属钨制备而成，所述的外屏（3）上连接有将外屏（3）、保温层（4）盖住的定位盘（1），使外屏（3）、内屏（5）、保温层（4）与定位盘（1）构成整体结构。
3.根据权利要求2所述的导流筒，其特征是所述的定位盘（1）上设有将内屏（5）盖住的密封环（6），所述密封环（6）采用金属钼或金属钨或石墨或碳/碳复合材料制成，采用金属钼或金属钨制成的密封环（6）的厚度为0.2㎜～1.6㎜，采用石墨制成的密封环（6）的厚度为3㎜～15㎜，采用碳/碳复合材料制成的密封环（6）的厚度为1㎜～10㎜。
4.根据权利要求1或2或3所述的导流筒，其特征是所述内屏（5）的厚度为0.5㎜～1.5㎜；所述定位盘（1）为整体或多瓣结构，采用石墨或碳/碳复合材料制成，厚度为5㎜～15㎜，由石墨制成的定位盘（1）的密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3，由碳/碳复合材料制成的定位盘（1）的密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3；所述外屏（3）的外侧表面设有密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3，厚度为0.5㎜～1.5㎜的热解碳涂层。
5.一种导流筒的生产方法，其特征是它包括下列步骤：
⑴制坯：按产品装配要求分别制备外屏（3）、内屏（5）、保温层（4）、定位盘（1），外屏（3）为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.8g/㎝3～1.5g/㎝3；定位盘（1）为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3，厚度为5㎜～15㎜，或定位盘（1）采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3的石墨材料按所需尺寸机加工，厚度为5㎜～15㎜；保温层（4）采用密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3的固化毡或聚丙烯腈基碳毡制备；内屏（5）采用金属钼或金属钨制备成锥筒状；
⑵纯化：将步骤⑴中制备的外屏（3）、保温层（4）、由碳/碳复合材料制成的定位盘（1）放入真空炉中进行高温处理，去除金属杂质和挥发分，纯化温度为1800℃～2600℃，保温时间为1h～10h；
⑶表面涂层：将经步骤⑵处理后的外屏（3）放入CVD炉中，炉内抽真空，真空度为100Pa～400Pa，在真空环境中将炉温升至900℃～1200℃，保温3h～10h；气相沉积时充入碳源气体，炉内气压1kPa～5kPa，温度900℃～1200℃，时间50h～150h；经该步骤后，外屏（3）的外侧表面形成致密的热解碳涂层，其密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3，厚度为0.5㎜～1.5㎜；
⑷组装筒体：将步骤⑶处理过的外屏（3）、步骤⑵处理过的保温层（4）、步骤⑴中制备成形的内屏（5）由外至内组合，使保温层（4）置于外屏（3）与内屏（5）之间，然后将步骤⑴中制备成形或经步骤⑵处理过的定位盘（1）通过紧固件与外屏（3）连接，使定位盘（1）盖住外屏（3）、保温层（4）、内屏（5），使外屏（3）、内屏（5）、保温层（4）与定位盘（1）构成整体结构。
6.一种导流筒的生产方法，其特征是它包括下列步骤：
⑴制坯：按产品装配要求分别制备外屏（3）、内屏（5）、保温层（4）、定位盘（1），外屏（3）为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.8g/㎝3～1.5g/㎝3；定位盘（1）为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3，厚度为5㎜～15㎜，或定位盘（1）采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3的石墨材料按所需尺寸机加工，厚度为5㎜～15㎜；保温层（4）采用密度为0.1g/㎝3～0.5g/㎝3的固化毡或聚丙烯腈基碳毡制备；内屏（5）采用金属钼或金属钨制备成锥筒状；
⑵纯化：将步骤⑴中制备的外屏（3）、保温层（4）、由碳/碳复合材料制成的定位盘（1）放入真空炉中进行高温处理，去除金属杂质和挥发分，纯化温度为1800℃～2600℃，保温时间为1h～10h；
⑶表面涂层：将步骤⑵后的外屏（3）放入CVD炉中，炉内抽真空，真空度为100Pa～400Pa，在真空环境中将炉温升至900℃～1200℃，保温3h～10h；气相沉积时充入碳源气体，炉内气压1kPa～5kPa，温度900℃～1200℃，时间50h～150h；经该步骤后，外屏（3）的外侧表面形成致密的热解碳涂层，其密度为1.6g/㎝3～2.0g/㎝3，厚度为0.5㎜～1.5㎜；
⑷组装筒体：将步骤⑶处理过的外屏（3）、步骤⑵处理过的保温层（4）、步骤⑴中制备成形的内屏（5）由外至内组合，使保温层（4）置于外屏（3）与内屏（5）之间，然后将经步骤⑴中制备成形或经步骤⑵处理过的定位盘（1）通过紧固件与外屏（3）连接，使定位盘（1）盖住外屏（3）、保温层（4），使外屏（3）、内屏（5）、保温层（4）与定位盘（1）构成整体结构。
7.根据权利要求6所述导流筒的生产方法，其特征是在步骤⑴中制备有密封环（6），密封环（6）为碳/碳复合材料，采用化学气相沉积和/或浸渍制备，密度为0.6g/㎝3～1.5g/㎝3，厚度为1㎜～10㎜；或采用密度为1.7g/㎝3～2.0g/㎝3的石墨材料按所需尺寸机加工，厚度为5㎜～15㎜；或采用金属钼或金属钨制备，厚度为0.2㎜～1.6㎜。
8.根据权利要求7所述导流筒的生产方法，其特征是在步骤⑵中对由碳/碳复合材料制成的密封环（6）进行纯化。
9.根据权利要求7所述导流筒的生产方法，其特征是在步骤⑷中，将密封环（6）安装于定位盘（1）上并将内屏（5）盖住。
10.根据权利要求5或6或7或8或9所述导流筒的生产方法，其特征是所述内屏（5）的厚度为0.5㎜～1.5㎜；所述定位盘（1）为整体或多瓣结构。
CN201210403733.0A 2012-10-22 2012-10-22 一种导流筒及其制备方法 Active CN102912425B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210403733.0A CN102912425B (zh) 2012-10-22 2012-10-22 一种导流筒及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210403733.0A CN102912425B (zh) 2012-10-22 2012-10-22 一种导流筒及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102912425A true CN102912425A (zh) 2013-02-06
CN102912425B CN102912425B (zh) 2015-06-17

Family

ID=47610988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210403733.0A Active CN102912425B (zh) 2012-10-22 2012-10-22 一种导流筒及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102912425B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103192458A (zh) * 2013-04-16 2013-07-10 洛阳晶奥电子材料有限公司 一种生产石墨热场的方法
CN104831351A (zh) * 2015-05-29 2015-08-12 西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司 一种多晶硅铸锭炉用坩埚盖板及盖板表面涂层方法
CN105113002A (zh) * 2015-09-30 2015-12-02 吉林联科特种石墨材料有限公司 一种功能性碳毡整体成型的单晶硅生长炉导流筒制备方法
CN106521616A (zh) * 2016-12-13 2017-03-22 宝鸡市宏佳有色金属加工有限公司 一种单晶炉石英导流筒
CN109355698A (zh) * 2018-12-13 2019-02-19 湖南金博碳素股份有限公司 单晶炉用导流筒外屏高度的调节方法及导流筒外屏和导流筒
CN111270301A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 上海新昇半导体科技有限公司 一种晶体生长炉的导流筒和晶体生长炉

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101311334A (zh) * 2008-03-03 2008-11-26 湖南金博复合材料科技有限公司 单晶炉导流筒及其生产工艺
CN101386547A (zh) * 2008-08-21 2009-03-18 湖南金博复合材料科技有限公司 碳/碳复合材料发热体及其生产工艺
CN102296355A (zh) * 2011-06-27 2011-12-28 湖南金博复合材料科技有限公司 碳/碳复合材料导流筒及生产方法
CN202898595U (zh) * 2012-10-22 2013-04-24 湖南金博复合材料科技有限公司 导流筒

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101311334A (zh) * 2008-03-03 2008-11-26 湖南金博复合材料科技有限公司 单晶炉导流筒及其生产工艺
CN101386547A (zh) * 2008-08-21 2009-03-18 湖南金博复合材料科技有限公司 碳/碳复合材料发热体及其生产工艺
CN102296355A (zh) * 2011-06-27 2011-12-28 湖南金博复合材料科技有限公司 碳/碳复合材料导流筒及生产方法
CN202898595U (zh) * 2012-10-22 2013-04-24 湖南金博复合材料科技有限公司 导流筒

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103192458A (zh) * 2013-04-16 2013-07-10 洛阳晶奥电子材料有限公司 一种生产石墨热场的方法
CN103192458B (zh) * 2013-04-16 2015-08-26 洛阳晶奥电子材料有限公司 一种生产石墨热场的方法
CN104831351A (zh) * 2015-05-29 2015-08-12 西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司 一种多晶硅铸锭炉用坩埚盖板及盖板表面涂层方法
CN105113002A (zh) * 2015-09-30 2015-12-02 吉林联科特种石墨材料有限公司 一种功能性碳毡整体成型的单晶硅生长炉导流筒制备方法
CN106521616A (zh) * 2016-12-13 2017-03-22 宝鸡市宏佳有色金属加工有限公司 一种单晶炉石英导流筒
CN111270301A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 上海新昇半导体科技有限公司 一种晶体生长炉的导流筒和晶体生长炉
CN109355698A (zh) * 2018-12-13 2019-02-19 湖南金博碳素股份有限公司 单晶炉用导流筒外屏高度的调节方法及导流筒外屏和导流筒
CN109355698B (zh) * 2018-12-13 2023-12-22 湖南金博碳素股份有限公司 单晶炉用导流筒外屏高度的调节方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102912425B (zh) 2015-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102912425B (zh) 一种导流筒及其制备方法
CN101643933B (zh) Cz法硅单晶生长炉石英坩埚碳素护埚及其制造工艺
JP5049398B2 (ja) 黒鉛電極
CN102206852A (zh) 碳/碳复合材料保温筒及制备方法
CN100432023C (zh) 单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚的制备方法
JP4748067B2 (ja) 炭化珪素単結晶の製造方法および製造装置
CN100400471C (zh) 单晶硅拉制炉用热场炭/炭导流筒的制备方法
JP2009274930A (ja) 単結晶の製造装置及び製造方法
CN105390300B (zh) 一种在泡沫镍上快速生长石墨烯花簇阵列的方法
CN113574213A (zh) 单晶制造装置
CN103420380B (zh) 电子束熔炼与定向凝固技术耦合制备多晶硅的方法及装置
CN102296355B (zh) 碳/碳复合材料导流筒及生产方法
CN202898595U (zh) 导流筒
CN108752030B (zh) 一种SiC泡沫内填充Cf/C-玻璃碳超高温真空隔热圆管的制备方法
CN202279867U (zh) 碳/碳复合材料导流筒
TWI518215B (zh) A single crystal pulling device and a low thermal conductivity member for a single crystal pulling device
CN116163019A (zh) 用于碳化硅晶体生长的装置
CN201942783U (zh) 一种直拉单晶炉用组合坩埚
CN116535226B (zh) 一种用于高温感应炉的保温层及其制备方法
JP5724400B2 (ja) 単結晶製造装置及び単結晶製造方法
CN102619863B (zh) 单晶炉传动轴及其生产方法
KR101530272B1 (ko) 잉곳성장장치 및 잉곳성장방법
CN201908152U (zh) 一种改进的直拉单晶炉
JP5776587B2 (ja) 単結晶製造方法
JP2010018495A (ja) 炭化珪素単結晶の製造装置の製造方法および炭化珪素単結晶の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 413000 No. 2 Yingbin West Road, hi tech Zone, Hunan, Yiyang

Patentee after: Hunan gold carbon Limited by Share Ltd

Address before: 413000 No. 2 Yingbin West Road, hi tech Zone, Hunan, Yiyang

Patentee before: Hunan KBCarbon Composite Science and Technology Co., Ltd.