CN105200529A - 一种用于单晶炉的两区加热器 - Google Patents

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杨忠明
刘顺钢
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Abstract

本发明涉及一种用于单晶炉的两区加热器，包括上加热器和下加热器，在轴线上对应，均为圆筒状结构，设置有回型槽，回型槽将圆筒分成若干回路，回路的段数n为16或20或24或28或32或36，材料为高温高压成型的高纯石墨，上、下区高度上的功率比为3～5：1。本发明的两区加热器热量可分段供给，一般控制在高度上的功率，下区比上区高3～5倍，这样使下区温度达到1650℃，上区温度1450℃，使得单晶炉的温度梯度达到64～94℃/cm，大大超过现有的单区加热的单晶炉下区温度1450℃，温度梯度30～40℃/cm的水平。

Description

一种用于单晶炉的两区加热器
技术领域
本发明涉及一种加热器的设计，尤其是用于单晶炉的两区加热器。
背景技术
两区加热器为单晶炉铸造壳型加热，单晶炉是研制航空发动机和地面燃气涡轮的单晶叶片的核心设备，两区加热器是单晶炉加热装置的核心部件，对于叶片成型质量、速度、合格率等有极大影响。过去是单区加热，温度梯度低，约为30～40℃/cm。降低了单晶叶片耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高单晶炉温度梯度的两区加热器。
本发明采取技术方案为：
一种用于单晶炉的两区加热器包括上加热器和下加热器，在轴线上对应，均为圆筒状结构，设置有回型槽，回型槽将圆筒分成若干回路，回路的段数n为16或20或24或28或32或36，材料为高温高压成型的高纯石墨，上、下区高度上的功率比为3～5：1。
进一步地，上述回型槽宽度b为8～16mm，厚度B为8～30mm。
进一步地，上述高纯石墨的电阻值为8～12Ωmm2/m。
本设计上加热器给定厚度为11mm，计算出的厚度为12.6mm。经验证核算，计算误差为0.2％，小于0.5％，符合计算要求；下加热器给定厚度为12mm，计算出厚度为13mm，经验证核算，计算误差为-0.16％，±0.25％以内，即小于0.5％，符合计算要求。假若计算误差大于0.5％，按既定计算方法计算，计算出的厚度就可以了。
加热器分上、下两区，这是产生高温度梯度的最有效措施，上、下加热器热量可分段供给，一般控制在高度上的功率，下区比上区高3～5倍，这样使下区温度达到1650℃，上区温度1450℃，使得单晶炉的温度梯度达到64～94℃/cm，大大超过现有的单区加热的单晶炉下区温度1450℃，温度梯度30～40℃/cm的水平。
附图说明
图1为两区加热器示意图，其中1：上加热器、2：石墨加热棒、3：下加热器、4：回型槽、5：加热器直径。
具体实施方式
为了更好地说明本发明。下面结合附图具体说明，请参照说明书附图1。
两区加热器包括上加热器1和下加热器3，均为圆筒状结构，其上设有回型槽4，回型槽将圆筒分成若干回路，回路的段数n为16或20或24或28或32或36，材料为高温高压成型的高纯石墨，上、下区高度上的功率比为3～5：1。
下面为本发明一较佳实施例：回型槽b＝10mm，分段数n＝20，电阻率选用10Ωmm2/m，加热器直径D＝330mm，上区加热器功率为50Kw，下区加热器功率为100Kw，加热器电压为35Kv，上、下区在高度上的功率比下区是上区的4倍，上加热器电阻值R上＝V2/P＝352/50000＝0.0245Ω,R半＝2R上＝0.049，下加热器电阻值R下＝V2/P＝352/100000＝0.01225Ω。R半＝2R下＝0.0245。
上加热器给定厚度为11mm，计算出的厚度为12.6mm，计算出的电阻值R计＝0.0489Ω。计算误差△＝(R上-R计)/R上×100％＝(0.049-0.0489)/0.049×100％＝-0.2％，计算误差为0.2％，小于0.5％(±0.25％)，符合设计要求。
下加热器给定厚度为12mm，计算出厚度为13mm，计算出电阻率R下＝0.02454Ω，计算误差△＝(R下-R计)/R下×100％＝(0.0245-0.02454)/0.024│×100％＝-0.16％，计算误差小于0.5％(±0.25％)，符合计算要求。
加热器为单晶炉核心部件，加热过程中采用石墨加热棒2给加热器加热，采用本发明的两区加热器上、下加热器热量可分段供给单晶材料，加热器计算科学简易，误差小于0.5％，加热器结构简易，整体性好，性能稳定，上、下两区功率比科学，可使下区温度达到1650℃，上区温度1450℃，使得单晶炉的温度梯度达到64～94℃/cm，为提高单晶炉温度梯度创造了条件，使得单晶质量更佳、成型速度快、质量高。

Claims (3)

1.一种用于单晶炉的两区加热器，其特征在于包括上加热器和下加热器，在轴线上对应，均为圆筒状结构，设置有回型槽，回型槽将圆筒分成若干回路，回路的段数n为16或20或24或28或32或36，材料为高温高压成型的高纯石墨上下区高度上的功率比为3～5：1。
2.根据权利要求1所述的用于单晶炉的两区加热器，其特征在于：回型槽宽度b为8～16mm，厚度B为8～30mm。
3.根据权利要求1所述的用于单晶炉的两区加热器，其特征在于高纯石墨的电阻值为8～12Ωmm2/m。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106087045A (zh) * 2016-08-19 2016-11-09 西安华晶电子技术股份有限公司 一种多晶硅半熔铸锭用熔料及长晶工艺
CN106119956A (zh) * 2016-08-19 2016-11-16 西安华晶电子技术股份有限公司 一种多晶硅半熔铸锭方法
CN106215516A (zh) * 2016-08-19 2016-12-14 安徽元琛环保科技股份有限公司 一种具有多重功能的滤料整理方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001039792A (ja) * 1999-07-26 2001-02-13 Mitsubishi Materials Silicon Corp 単結晶成長用多機能ヒーターおよび単結晶引上装置
CN1597189A (zh) * 2004-08-31 2005-03-23 西北工业大学 一种高梯度双区加热定向凝固装置
CN101775642A (zh) * 2010-03-04 2010-07-14 北京中联阳光科技有限公司 多晶硅铸锭炉用组合式电阻加热器及节能热场设计
CN201588005U (zh) * 2009-12-29 2010-09-22 北京有色金属研究总院 垂直梯度凝固晶体生长炉中两段式侧加热器
JP2011105526A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Sumco Corp シリコン単結晶の育成方法
CN102108543A (zh) * 2009-12-29 2011-06-29 北京有色金属研究总院 垂直梯度凝固晶体生长炉中多段式侧加热器
CN202030860U (zh) * 2011-01-20 2011-11-09 王楚雯 单晶锭制造装置
CN102758245A (zh) * 2012-06-20 2012-10-31 合肥景坤新能源有限公司 除氧型单晶炉
CN102758248A (zh) * 2012-06-20 2012-10-31 合肥景坤新能源有限公司 单晶炉用均热式加热系统
CN102851745A (zh) * 2012-09-26 2013-01-02 南京晶升能源设备有限公司 蓝宝石单晶炉分段式钨丝网加热器
CN102978691A (zh) * 2012-12-13 2013-03-20 苏州工业园区杰士通真空技术有限公司 一种新型蓝宝石晶体生长炉加热系统
CN103469295A (zh) * 2013-03-29 2013-12-25 浙江晶盛机电股份有限公司 一种具有三加热器的蓝宝石晶体生长炉
CN104451892A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 上海汇淬光学科技有限公司 蓝宝石晶体生长设备的多段式石墨加热系统及其使用方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001039792A (ja) * 1999-07-26 2001-02-13 Mitsubishi Materials Silicon Corp 単結晶成長用多機能ヒーターおよび単結晶引上装置
CN1597189A (zh) * 2004-08-31 2005-03-23 西北工业大学 一种高梯度双区加热定向凝固装置
JP2011105526A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Sumco Corp シリコン単結晶の育成方法
CN201588005U (zh) * 2009-12-29 2010-09-22 北京有色金属研究总院 垂直梯度凝固晶体生长炉中两段式侧加热器
CN102108543A (zh) * 2009-12-29 2011-06-29 北京有色金属研究总院 垂直梯度凝固晶体生长炉中多段式侧加热器
CN101775642A (zh) * 2010-03-04 2010-07-14 北京中联阳光科技有限公司 多晶硅铸锭炉用组合式电阻加热器及节能热场设计
CN202030860U (zh) * 2011-01-20 2011-11-09 王楚雯 单晶锭制造装置
CN102758245A (zh) * 2012-06-20 2012-10-31 合肥景坤新能源有限公司 除氧型单晶炉
CN102758248A (zh) * 2012-06-20 2012-10-31 合肥景坤新能源有限公司 单晶炉用均热式加热系统
CN102851745A (zh) * 2012-09-26 2013-01-02 南京晶升能源设备有限公司 蓝宝石单晶炉分段式钨丝网加热器
CN102978691A (zh) * 2012-12-13 2013-03-20 苏州工业园区杰士通真空技术有限公司 一种新型蓝宝石晶体生长炉加热系统
CN103469295A (zh) * 2013-03-29 2013-12-25 浙江晶盛机电股份有限公司 一种具有三加热器的蓝宝石晶体生长炉
CN104451892A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 上海汇淬光学科技有限公司 蓝宝石晶体生长设备的多段式石墨加热系统及其使用方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106087045A (zh) * 2016-08-19 2016-11-09 西安华晶电子技术股份有限公司 一种多晶硅半熔铸锭用熔料及长晶工艺
CN106119956A (zh) * 2016-08-19 2016-11-16 西安华晶电子技术股份有限公司 一种多晶硅半熔铸锭方法
CN106215516A (zh) * 2016-08-19 2016-12-14 安徽元琛环保科技股份有限公司 一种具有多重功能的滤料整理方法

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