CN113893938A - 一种多晶硅棒材脆裂发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多晶硅棒材脆裂发生装置，包括相邻设置的加热设备和冷却槽，加热设备包括加热套筒和顶升装置，加热套筒表面安装有加热圈，靠近加热套筒入料口和出料口的加热套筒外侧表面安装有支撑转轴，加热套筒入料口端的支撑转轴通过转接座与顶升装置连接，冷却槽贴近加热套筒的出料口端放置，冷却槽中间设置有挡板，冷却槽两侧槽壁上均开设有进水口和出水口。本发明所使用的设备结构简单，高效实用，制作成本低，能源消耗小，经济适用；多晶硅棒材脆裂发生过程无需人工操作，机械自动化运转，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种多晶硅棒材脆裂发生装置，属于多晶硅破碎技术领域。
背景技术
当下，多晶硅棒材的生产使用较为普遍，但是，为了获得制造半导体的单晶硅，需要多规格尺寸较大的多晶硅棒材进行破碎，破碎成大小适当的规格进行使用。为了方便多晶硅棒材的破碎，当下采取的是将多晶硅棒材先进行加热，然后将加热到一定温度的多晶硅棒材进行急冷，通过多晶硅棒材自身产生的应变生成裂纹，方便后续破碎工作的进行。
现有的多晶硅棒才加热设备和急冷设备装置较为复杂，使用过程中造成很大的能源浪费，经济投入大。对于加热设备来说，此前出现的激光和微波加热设备的前期投入较高，设备组成十分复杂，对使用人员的专业要求较高。对于急冷设备来说，喷淋式的冷却设备会造成多晶硅棒材冷却不均，沉浸式的的冷却设备大多使用机械臂对多晶硅棒材进行夹持运输，同样会造成过高的成本。因此，为了能够更好的使得多晶硅棒材发生脆裂，并极大的缩减设备成本的投入至关重要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种多晶硅棒材脆裂发生装置，其具体技术方案如下：
一种多晶硅棒材脆裂发生装置，包括相邻设置的加热设备和冷却槽，所述加热设备包括加热套筒和顶升装置，所述加热套筒表面安装有加热圈，靠近加热套筒入料口和出料口的加热套筒外侧表面安装有支撑转轴，所述加热套筒入料口端的支撑转轴通过转接座与顶升装置连接，所述冷却槽贴近加热套筒的出料口端放置，所述冷却槽中间设置有挡板，冷却槽两侧槽壁上均开设有进水口和出水口。
进一步的，所述加热设备设置有支撑平台，所述支撑平台表面间隔放置有两个加热套筒，两个所述加热套筒关于冷却槽的挡板对称放置。
进一步的，所述加热套筒内壁表面均匀间隔设置有轴向的输送筋条，所述加热套筒的入料口和出料口均铰接有防护筒盖。
进一步的，所述冷却槽中的挡板为三角形挡板，所述三角形挡板朝向冷却槽底部的坡面为倾斜角55度的斜坡。
进一步的，所述加热设备入料口一侧设置有输送机，所述输送机通过推送气缸将多晶硅棒材推送至加热套筒内。
进一步的，所述顶升装置为顶升气缸，所述转接座为Y型转接座。
进一步的，所述加热圈为陶瓷加热圈，所述陶瓷加热圈所包覆的加热套筒表面设置有温度传感器。
本发明的有益效果：
本发明通过输送机将多晶硅棒材运送至加热套筒内，多晶硅棒材在加热套筒内加热到一定温度，顶升气缸升起，加热套筒倾斜至一定角度，此时多晶硅棒材在重力作用下从加热套筒内滑出，并进入冷区槽内进行冷却；冷却槽通过三角形挡板分隔形成两个冷却区域，同时对多晶硅棒材进行冷却，使得多晶硅棒材发生脆裂。本发明所使用的设备结构简单，高效实用，制作成本低，能源消耗小，经济适用；多晶硅棒材脆裂发生过程无需人工操作，机械自动化运转，安全可靠。
附图说明
图1是本发明的使用状态示意图I，
图2是本发明的使用状态示意图II，
图3是本发明的主视图，
图4是本发明的俯视图，
图5是本发明的侧视图，
图中：1—输送机，2—多晶硅棒材，3—加热套筒，4—陶瓷加热圈，5—输送筋条，6—Y型转接座，7—冷却槽，8—三角形挡板，9—支撑平台，10—顶升气缸。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明的一种多晶硅棒材脆裂发生装置，包括相邻设置的加热设备和冷却槽7。加热设备包括支撑平台9、加热套筒3和顶升气缸10。支撑平台9表面间隔放置有两个加热套筒3，加热套筒3为空心管状，加热套筒3表面包覆安装有多个陶瓷加热圈4，每个陶瓷加热圈4对应配置一个温度传感器，即接触式的热电偶，用以实时探测温度。靠近加热套筒3入料口和出料口的两端外壁表面均对称设置有支撑转轴。加热套筒3的入料口端和出料口端均通过支撑转轴与转接座连接，加热套筒3出料口端的转接座固定座支撑平台9上，加热套筒3入料口端的转接座与顶升气缸10连接，顶升气缸10与外部气源连接使用。加热套筒3的出料口一侧放置有冷区槽，冷区槽的高度不超过支撑平台9的高度。冷却槽7中间设置有挡板，冷却槽7中的挡板为三角形挡板8，三角形挡板8朝向冷却槽7底部的坡面为倾斜角55度的斜坡，冷却槽7两侧槽壁上均开设有进水口和出水口。冷区槽的进水口和出水口分别与冷水机对应连接，冷区槽的进水口和出水口均设置有过滤装置。为方便输送，加热设备入料口一侧设置有输送机1，输送机1通过推送气缸将多晶硅棒材2推送至加热套筒3内。
在多晶硅棒材2脆裂发生之前，多晶硅棒材2经由输送机1上的两个输送通道分别对应进入加热套筒3内，此时加热套筒3入料口端的顶升气缸10处于压缩静止状态，加热套筒3入料口端的防护桶盖为打开状态。当多晶硅棒材2进入加热套筒3内开始加热时，加热套筒3入料口端的防护桶盖关闭，多晶硅棒材2在陶瓷加热圈4的快速加热下升温至要求温度。此时，顶升气缸10向上顶升运动，加热套筒3倾斜至一定角度，加热套筒3内的多晶硅棒材2凭借自身重力滑出。两个加热套筒3内的多晶硅棒材2分别对应滑入冷区槽的冷区区内，实现迅速冷却，从而使得多晶硅棒材2发生脆裂。
本发明通过输送机将多晶硅棒材运送至加热套筒内，多晶硅棒材在加热套筒内加热到一定温度，顶升气缸升起，加热套筒倾斜至一定角度，此时多晶硅棒材在重力作用下从加热套筒内滑出，并进入冷区槽内进行冷却；冷却槽通过三角形挡板分隔形成两个冷却区域，同时对多晶硅棒材进行冷却，使得多晶硅棒材发生脆裂。本发明所使用的设备结构简单，高效实用，制作成本低，能源消耗小，经济适用；多晶硅棒材脆裂发生过程无需人工操作，机械自动化运转，安全可靠。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种多晶硅棒材脆裂发生装置，其特征在于：包括相邻设置的加热设备和冷却槽（7），所述加热设备包括加热套筒（3）和顶升装置，所述加热套筒（3）表面安装有加热圈，靠近加热套筒（3）入料口和出料口的加热套筒（3）外侧表面安装有支撑转轴，所述加热套筒（3）入料口端的支撑转轴通过转接座与顶升装置连接，所述冷却槽（7）贴近加热套筒（3）的出料口端放置，所述冷却槽（7）中间设置有挡板，冷却槽（7）两侧槽壁上均开设有进水口和出水口。
2.根据权利要求1所述的多晶硅棒材脆裂发生装置，其特征在于：所述加热设备设置有支撑平台（9），所述支撑平台（9）表面间隔放置有两个加热套筒（3），两个所述加热套筒（3）关于冷却槽（7）的挡板对称放置。
3.根据权利要求1所述的多晶硅棒材脆裂发生装置，其特征在于：所述加热套筒（3）内壁表面均匀间隔设置有轴向的输送筋条（5），所述加热套筒（3）的入料口和出料口均铰接有防护筒盖。
4.根据权利要求1所述的多晶硅棒材脆裂发生装置，其特征在于：所述冷却槽（7）中的挡板为三角形挡板（8），所述三角形挡板（8）朝向冷却槽（7）底部的坡面为倾斜角55度的斜坡。
5.根据权利要求1所述的多晶硅棒材脆裂发生装置，其特征在于：所述加热设备入料口一侧设置有输送机（1），所述输送机（1）通过推送气缸将多晶硅棒材（2）推送至加热套筒（3）内。
6.根据权利要求1所述的多晶硅棒材脆裂发生装置，其特征在于：所述顶升装置为顶升气缸（10），所述转接座为Y型转接座（6）。
7.根据权利要求1所述的多晶硅棒材脆裂发生装置，其特征在于：所述加热圈为陶瓷加热圈（4），所述陶瓷加热圈（4）所包覆的加热套筒（3）表面设置有温度传感器。
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