一种单晶硅生产用的新型碳碳复合材料保温盖的制作方法

1.本实用新型涉及单晶硅生产设备领域，特别是一种单晶硅生产用的新型碳碳复合材料保温盖。


背景技术：

2.目前，单晶硅的生产制备常使用坩埚等设备在高温条件下进行晶体生长，从而得到成品，因此坩埚良好的保温性能是生产高品质单晶硅的关键之一，由于碳碳复合材料的良好保温性能，碳碳复合材料正越来越多的被应用在生产单晶硅的坩埚的保温盖中，且碳碳复合材料的密度较小，还能降低保温盖的重量。但是，当碳碳复合材料在温度达到400℃以上时会发生氧化反应，从而产生损耗，最终影响其保温性能，导致需要更换新的保温盖以确保坩埚具有良好的保温性能。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种单晶硅生产用的新型碳碳复合材料保温盖。
4.本实用新型采用的技术方案是：
5.一种单晶硅生产用的新型碳碳复合材料保温盖，包括呈框架结构的支撑龙骨，所述支撑龙骨内填充有保温料，所述支撑龙骨的外侧表面覆盖有第一碳碳复合材料层，所述第一碳碳复合材料层将支撑龙骨和保湿料完全包裹，所述第一碳碳复合材料层的外侧表面覆盖有保温层，所述保温层的侧围下部向内凹陷形成台阶，所述台阶的顶面以上为罩盖安装部，所述台阶的顶面以下为衬体安装部，所述保温层的外侧设有衬体，所述衬体包裹保温层的底面和衬体安装部，所述衬体的外侧表面覆盖有第二碳碳复合材料层，所述保温层的外侧还设有罩盖，所述罩盖包裹保温层的顶面和罩盖安装部，所述衬体与保温层可拆卸的连接，所述罩盖与保温层固定连接，所述衬体的顶面向外延伸形成延伸部，所述延伸部的底面设有垫圈，所述垫圈、延伸部和罩盖的下端面之间通过连接件可拆卸的连接。
6.优选的，所述连接件为从垫圈的下端面贯穿垫圈、延伸部并进入罩盖下端面的螺栓。
7.优选的，所述保温层对应于衬体的底部位置设有换热管，所述换热管呈多个首尾相连的“s”形排布，且换热管的两端分别位于保湿层底部的其中一对角线的两端，所述换热管的两端分别绕保温层的侧面呈螺旋状交错环绕并延伸至罩盖的顶面外。
8.优选的，所述换热管位于保温层外侧靠近衬体的位置。
9.优选的，所述衬体的底面设有多条呈条形的凹槽。
10.本实用新型的有益效果是：
11.1、通过衬体与罩盖和保温层的可拆卸式连接，当衬体表面的第二碳碳复合材料层被氧化导致保温性能下降至一定程度后，将衬体拆卸后，对衬体表面的第二碳碳复合材料层进行清理后，再重新进行气相沉积生成新的第二碳碳复合材料层即可，并将生成新的第
二碳碳复合材料层的衬体重新安装在罩盖和保温层上即可，避免了对保温盖的整体更换，且可提前准备好替换的衬体，避免延误生产；
12.2、在保温层靠近衬体的侧面布置换热管，可避免第二碳碳复合材料层温度过高，延缓第二碳碳复合材料层的氧化速度，从而提高第二碳碳复合材料层的使用寿命，降低使用成本；
13.3、换热管延第二碳碳复合材料层内侧表面均匀分布，可对第二碳碳复合材料层进行全方位的均匀降温，减少了死角，同时避免了降温不均导致第二碳碳复合材料层表面氧化程度不一。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例的内部正视结构示意图；
15.图2为本实用新型实施例中换热管的正视结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例中换热管对应于衬体底部部分的俯视结构示意图；
17.附图标记：1、支撑龙骨，2、保温料，3、第一碳碳复合材料层，4、保温层，5、衬体，6、第二碳碳复合材料层，7、罩盖，8、延伸部，9、垫圈，10、换热管，11、凹槽。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
19.实施例
20.如图1
‑
3所示，一种单晶硅生产用的新型碳碳复合材料保温盖，包括呈框架结构的支撑龙骨1，所述支撑龙骨1内填充有保温料2，所述支撑龙骨1的外侧表面覆盖有第一碳碳复合材料层3，所述第一碳碳复合材料层3将支撑龙骨1和保湿料完全包裹，所述第一碳碳复合材料层3的外侧表面覆盖有保温层4，所述保温层4的侧围下部向内凹陷形成台阶，所述台阶的顶面以上为罩盖7安装部，所述台阶的顶面以下为衬体5安装部，所述保温层4的外侧设有衬体5，所述衬体5包裹保温层4的底面和衬体5安装部，所述衬体5的外侧表面覆盖有第二碳碳复合材料层6，所述保温层4的外侧还设有罩盖7，所述罩盖7包裹保温层4的顶面和罩盖7安装部，所述衬体5与保温层4可拆卸的连接，所述罩盖7与保温层4固定连接，所述衬体5的顶面向外延伸形成延伸部8，所述延伸部8的底面设有垫圈9，所述垫圈9、延伸部8和罩盖7的下端面之间通过连接件可拆卸的连接。
21.在本实用新型中，支撑龙骨1主要对整个保温盖起支撑定型作用，支撑龙骨1的径向截面可如图1所示呈矩形，其内填充保温料2不仅可进行保温，同时也能加强支撑龙骨1的强度并起密封作用；第一碳碳复合材料层3包裹支撑龙骨1和保温料2，在保温盖中层进行有效的隔热保温；保温层4主要起保温密封作用；衬体5外侧的第二碳碳复合材料层6是保温盖最核心的隔热保温部分，其作用保温盖的最外层，最先接触高温，衬体5本身也需要具备一定的隔热保温能力，其作为第二碳碳复合材料层6的载体。
22.当衬体5表面的第二碳碳复合材料层6被氧化导致保温性能下降至一定程度后，通过连接件将衬体5拆卸后，对衬体5表面的第二碳碳复合材料层6进行清理后，再重新进行气相沉积生成新的第二碳碳复合材料层6即可，并将生成新的第二碳碳复合材料层6的衬体5通过连接件重新安装在罩盖7和保温层4上即可，避免了对保温盖的整体更换，且可提前准
备好替换的衬体5，避免延误生产。
23.所述连接件为从垫圈9的下端面贯穿垫圈9、延伸部8并进入罩盖7下端面的螺栓。
24.连接件采用螺栓，结构简单，安装方便，需要注意的是螺栓在安装时要确保拧紧，使衬体5与罩盖7之间保持良好密封。
25.所述保温层4对应于衬体5的底部位置设有换热管10，所述换热管10呈多个首尾相连的“s”形排布，且换热管10的两端分别位于保湿层底部的其中一对角线的两端，所述换热管10的两端分别绕保温层4的侧面呈螺旋状交错环绕并延伸至罩盖7的顶面外。
26.换热管10可及时带走衬体5及第二碳碳复合材料层6内的热量，从而一定程度上对第二碳碳复合材料层6进行降温，当然也能对保温盖内其它部分进行降温，但主要是为了带走第二碳碳复合材料层6内的热量，延缓第二碳碳复合材料层6的氧化速度，从而提高第二碳碳复合材料层6的使用寿命，降低使用成本；换热管10对应于衬体5底部的部分呈“s”型弯曲排布，而对应于衬体5侧面部分呈螺旋状排布，大大增大了换热管10与衬体5的换热面积，提高了换热效率，且采用这种方式排布的换热管10减少了与衬体5之间的死角，同时避免了降温不均导致第二碳碳复合材料层6表面氧化程度不一。；
27.所述换热管10位于保温层4外侧靠近衬体5的位置。
28.换热管10尽量靠近衬体5，以增强其对衬体5的降温效果。
29.所述衬体5的底面设有多条呈条形的凹槽11。
30.凹槽11可增大第二碳碳复合材料层6与衬体5的接触面积，从而加快衬体5对第二碳碳复合材料层6的热量吸收，并快速通过换热管10带走，避免第二碳碳复合材料层6温度过高。
31.以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。