石墨热场挡气环及石墨热场的制作方法

1.本实用新型涉及石墨热场技术领域，特别是石墨热场挡气环及石墨热场。


背景技术：

2.单晶硅通常指的是硅原子的一种排列形式形成的物质。硅是最常见应用最广的半导体材料，当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成晶核，其晶核长成晶面取向相同的晶粒，形成单晶硅。单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿，单晶硅在进行生产时需要使用石墨热场，石墨热场简单的说就是用来拉单晶硅的整套石墨加热系统。在单晶硅生长炉中主要设备为石墨热场，石墨热场主要是由坩埚组成，在进行单晶硅的生产制造时需要使用石墨热场对单晶硅进行熔化，石墨热场系统的作用是指为了熔化硅料，并使单晶生长保持在一定温度下进行的整个系统。
3.目前的石墨热场在进行工作时，外界的空气经常会通过热屏流进石墨坩埚内部，将会对熔融状态的单晶硅造成污染，进而会降低单晶硅的生产品质，而且挡气环经常会因撞击热屏而碎裂，因此需要一种石墨热场挡气环来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供石墨热场挡气环，有效解决了现有技术的不足。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：石墨热场挡气环，包括第一挡气板，所述第一挡气板的一侧固定连接有第二挡气板，所述第一挡气板的一侧固定连接有固定连接有密封环，所述第一挡气板的一侧开设有密封槽，所述第二挡气板的一侧固定连接有定位柱，所述第二挡气板的一侧开设有定位孔，所述第二挡气板的一侧设置有防撞构件，所述防撞构件包括防撞环，所述防撞环的一侧固定连接有弹簧，所述防撞环的一侧固定连接有限位柱，所述限位柱的一侧滑动连接有限位套。
6.可选的，所述第一挡气板的一侧设置有安装槽，所述安装槽的形状与大小和第二挡气板的形状与大小相适配，将石墨热场搭建完成之后，可以将第一挡气环与第二挡气环组装完成，随后将组装完成的挡气环套在热屏上，可以再进行加热时有效的对热屏进行保护和进行挡风，防止因外界气流影响单晶硅的拉晶作业。
7.可选的，所述第一挡气板和第二挡气板的材质为石墨，石墨是碳的一种同素异形体，为灰黑色、不透明固体，化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应。天然石墨来自石墨矿藏，也可以以石油焦、沥青焦等为原料，经过一系列工序处理而制成人造石墨，由于石墨的高导热性和高耐热性，可以使挡气环能经受住热屏的高温，可以防止挡气板在使用时发生变形。
8.可选的，所述定位柱的数量为若干个，若干个所述定位柱圆周阵列在第二挡气板的一侧，所述定位柱的直径大小与定位孔的直径大小相等，在进行单晶硅的熔化工作时，首
先需要完成石墨热场的搭建，随后将适量的固体单晶硅放置在石墨坩埚中，并将石墨坩埚放置在加热器上，随后将热屏罩在加热器外部，最后将挡气环套在热屏上，并拿起第二个挡气环使其套在热屏上，并将定位柱对准定位孔使其运动进定位孔内部，直至密封环完全运动进密封槽内部，不仅可以对热屏进行固定，而且可以阻挡外界的空气流进石墨坩埚内部，防止因空气的流入造成单晶硅的污染。
9.可选的，所述密封环的形状与大小和密封槽的形状与大小相适配，在进行挡气环的组装时，首先将第一挡气环与第二挡气环进行拼接，拼接完成之后将进行重叠放置，并使密封环完全运动进密封槽内部，通过密封环可以使挡气环两两之间不存在缝隙，可以极大的提高挡气环的挡气效果。
10.可选的，所述弹簧的数量为若干个，若干个所述弹簧圆周阵列在防撞环的一侧。
11.可选的，所述限位柱的数量为若干个，若干个所述限位柱圆周阵列在防撞环的一侧，所述限位柱的直径大小与限位套的内径大小相等，当挡气环撞击热屏时，热屏将会对防撞环产生一个冲击力，冲击力将会带动弹簧进行压缩，并使限位柱在限位套内部进行滑动，进而可以将冲击力抵消。
12.本技术还提供了一种石墨热场，具有所述的石墨热场挡气环。
13.本实用新型具有以下优点：
14.1、该石墨热场挡气环，通过第一挡气板、第二挡气板、密封环、密封槽、定位柱和定位孔之间的配合设置，在进行单晶硅的熔化工作时，首先需要完成石墨热场的搭建，随后将适量的固体单晶硅放置在石墨坩埚中，并将石墨坩埚放置在加热器上，随后将热屏罩在加热器外部，最后将挡气环套在热屏上，并拿起第二个挡气环使其套在热屏上，并将限位柱对准限位孔使其运动进限位孔内部，直至密封环完全运动进密封槽内部，不仅可以对热屏进行固定，而且可以阻挡外界的空气流进石墨坩埚内部，防止因空气的流入造成单晶硅的污染。
15.2、该石墨热场挡气环，通过第二挡气板、防撞环、弹簧、限位柱和限位套之间的配合设置，当挡气环撞击热屏时，热屏将会对防撞环产生一个冲击力，冲击力将会带动弹簧进行压缩，并使限位柱在限位套内部进行滑动，进而可以将冲击力抵消，可以防止挡气环因撞击热屏二损坏。
附图说明
16.图1为本实用新型挡气环的第一视角结构示意图；
17.图2为本实用新型挡气环的第二视角结构示意图；
18.图3为本实用新型挡气环的第三视角结构示意图
19.图4为本实用新型挡气环的剖面结构示意图
20.图5为本实用新型挡气环a处的结构示意图。
21.图中：1-第一挡气板，2-第二挡气板，3-密封环，4-密封槽，5-定位柱， 6-定位孔，7-防撞构件，701-防撞环，702-弹簧，703-限位柱，704-限位套， 8-安装槽。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于
以下。
23.实施例一：
24.如图1至图3所示，石墨热场挡气环，包括第一挡气板1，可以使挡气环能经受住热屏的高温，可以防止挡气板在使用时发生变形，第一挡气板1的一侧固定连接有第二挡气板2，可以再进行加热时有效的对热屏进行保护和进行挡风，防止因外界气流影响单晶硅的拉晶作业，第一挡气板1的一侧固定连接有固定连接有密封环3，通过密封环3可以使挡气环两两之间不存在缝隙，可以极大的提高挡气环的挡气效果，第一挡气板1的一侧开设有密封槽4，第二挡气板2的一侧固定连接有定位柱5，第二挡气板2的一侧开设有定位孔6，不仅可以对热屏进行固定，而且可以阻挡外界的空气流进石墨坩埚内部，防止因空气的流入造成单晶硅的污染，第二挡气板2的一侧设置有防撞构件7，防撞构件7包括防撞环701，防撞环701的一侧固定连接有弹簧702，防撞环 701的一侧固定连接有限位柱703，限位柱703的一侧滑动连接有限位套704。
25.作为本实用新型的一种可选技术方案：第一挡气板1的一侧设置有安装槽8，安装槽8的形状与大小和第二挡气板2的形状与大小相适配，将石墨热场搭建完成之后，可以将第一挡气环1与第二挡气环2组装完成，随后将组装完成的挡气环套在热屏上，可以再进行加热时有效的对热屏进行保护和进行挡风，防止因外界气流影响单晶硅的拉晶作业。
26.作为本实用新型的一种可选技术方案：第一挡气板1和第二挡气板2的材质为石墨。
27.作为本实用新型的一种可选技术方案：定位柱5的数量为若干个，若干个定位柱5圆周阵列在第二挡气板2的一侧，定位柱5的直径大小与定位孔6 的直径大小相等，在进行单晶硅的熔化工作时，首先需要完成石墨热场的搭建，随后将适量的固体单晶硅放置在石墨坩埚中，并将石墨坩埚放置在加热器上，随后将热屏罩在加热器外部，最后将挡气环套在热屏上，并拿起第二个挡气环使其套在热屏上，并将定位柱5对准定位孔6使其运动进定位孔6 内部，直至密封环3完全运动进密封槽4内部。
28.作为本实用新型的一种可选技术方案：密封环3的形状与大小和密封槽4 的形状与大小相适配，在进行挡气环的组装时，首先将第一挡气环1与第二挡气环2进行拼接，拼接完成之后将进行重叠放置，并使密封环3完全运动进密封槽4内部，通过密封环3可以使挡气环两两之间不存在缝隙。
29.作为本实用新型的一种可选技术方案：弹簧702的数量为若干个，若干个弹簧702圆周阵列在防撞环701的一侧。
30.实施例二：
31.作为本实用新型的一种可选技术方案：限位柱703的数量为若干个，若干个限位柱703圆周阵列在防撞环701的一侧，限位柱703的直径大小与限位套704的内径大小相等，当挡气环撞击热屏时，热屏将会对防撞环701产生一个冲击力，冲击力将会带动弹簧702进行压缩，并使限位柱703在限位套704内部进行滑动，进而可以将冲击力抵消。
32.本实用新型的工作过程如下：使用者使用时，
33.在进行单晶硅的熔化工作时，首先需要完成石墨热场的搭建，随后将适量的固体单晶硅放置在石墨坩埚中，并将石墨坩埚放置在加热器上，随后将热屏罩在加热器外部，最后将挡气环套在热屏上，并拿起第二个挡气环使其套在热屏上，并将限位柱5对准限位孔6
使其运动进限位孔6内部，直至密封环3完全运动进密封槽4内部，不仅可以对热屏进行固定，而且可以阻挡外界的空气流进石墨坩埚内部，防止因空气的流入造成单晶硅的污染。
34.实施例二：石墨热场挡气环，其特征在于：包括第一挡气板1，第一挡气板1的一侧固定连接有第二挡气板2，第一挡气板1的一侧固定连接有固定连接有密封环3，第一挡气板1的一侧开设有密封槽4，第二挡气板2的一侧固定连接有定位柱5，第二挡气板的一侧开设有定位孔6，第二挡气板2的一侧设置有防撞构件7，防撞构件7包括防撞环701，防撞环701的一侧固定连接有弹簧702，防撞环701的一侧固定连接有限位柱703，限位柱703的一侧滑动连接有限位套704。
35.作为本实用新型的一种可选技术方案：在进行单晶硅的熔化工作时，首先需要完成石墨热场的搭建，随后将适量的固体单晶硅放置在石墨坩埚中，并将石墨坩埚放置在加热器上，随后将热屏罩在加热器外部，最后将挡气环套在热屏上，并拿起第二个挡气环使其套在热屏上，并将定位柱5对准定位孔6使其运动进定位孔6内部，直至密封环3完全运动进密封槽4内部，不仅可以对热屏进行固定，而且可以阻挡外界的空气流进石墨坩埚内部，防止因空气的流入造成单晶硅的污染，相比于实施例一可以使第一挡气板1与第二挡气板2的数量减少，并增加第一挡气板1与第二挡气板2的厚度，可以减少挡气板之间的缝隙，进一步的提高挡气环的使用效果。
36.综上：该石墨热场挡气环，通过第一挡气板1、第二挡气板2、密封环3、密封槽4、定位柱5和定位孔6之间的配合设置，在进行单晶硅的熔化工作时，首先需要完成石墨热场的搭建，随后将适量的固体单晶硅放置在石墨坩埚中，并将石墨坩埚放置在加热器上，随后将热屏罩在加热器外部，最后将挡气环套在热屏上，并拿起第二个挡气环使其套在热屏上，并将定位柱5对准定位孔6使其运动进定位孔6内部，直至密封环3完全运动进密封槽7内部，不仅可以对热屏进行固定，而且可以阻挡外界的空气流进石墨坩埚内部，防止因空气的流入造成单晶硅的污染。
37.实施例三
38.本石墨热场具有实施例一或实施例二的石墨热场挡气环。
39.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。