专利名称：一种直拉单晶炉热场系统用的保温桶的制作方法
技术领域：
一种直拉单晶炉热场系统用的保温桶技术领域[0001]本实用新型涉及石墨固化毡技术领域，尤其是指一种直拉单晶炉热场系统用的保温桶。
背景技术：
[0002]1917年，切克劳斯基(J. Czochralski)发表了用直拉法从烙体中生长单晶体的论文，为用直拉法生长硅单晶奠定了理论基础，从此，直拉单晶设备——直拉单晶炉飞速发展，最初的直拉单晶炉用高频加热，这种形式的单晶炉称为外热式直拉单晶炉，最初的外热式直拉单晶炉粗糙简单，以后在发展过程中不断改进，增加了坩埚的旋转和一些附属件，张于使外热式直拉单晶炉初具规模，但是，这种形式的直拉单晶炉对进一步扩大硅单晶生产阻碍较大，因此，在发展中出现了内热式直接单晶炉，内热式直拉单晶炉用高纯石墨作发热体，发热体用保温材料保温，放在密封水冷的不锈钢炉腔内，发热体通过大电流产生高温使多晶硅熔化。[0003]同时直拉硅单晶生长技术的发展也促进了直拉硅单晶生长设备的发展，最初的直接单晶炉装料量只有一百多克多晶硅，石英坩埚的直径40毫米至6毫米，拉制的硅单晶长度只有几厘米到十几厘料，现在，直拉单晶炉一般可装多晶硅45公斤，最多的可达300公斤，石英坩埚直径达350毫米，单晶直径达150毫米，长度近2米。随着硅单晶在高技术应该用领域的不断推广，对单晶体的需求量也在不断增加，对硅单晶质量的要求越来越高，市场需要的单晶硅芯片直径越来越大，为满足迅速发展的需求，国内外晶体生长厂家纷纷投巨资扩大产量，特别是近年来国家对信息产业的估惠政策使国内生产厂商纷纷扩大生产规模。[0004]晶体热场系统是直拉硅单晶生长设备的核心，热场的优劣对单晶硅的质量有很大的影响，合适的热场参够生长出高质量的单晶，不好的热场容易使单晶变成多晶，或者根本无法引晶，有的热场虽然能够生长单晶，但质量较差，有位错和其它结构缺陷，因此，找到好的热场条件，配置最佳的热场系统，是非常重要的直拉单晶工艺技术。[0005]目前国内的单晶炉热场所用保温材料基本上都是采用石墨桶和石墨化高纯软炭毡的组合体。目前国内已有部分厂家开始对固化炭毡进行研发，但尚无一家生产出优质优价的合格产品，也没有一家形成工业化生产。从国际上看，目前只有日本、德国、美国等少数发达国家的数家企业能够生产合格的固化炭毡，但其均采用“气象沉积法”，采用该方法技术复杂，加工周期长，成本高等缺点，其产品售价高达每公斤3000元人民币左右。我国目前所能生产的聚丙烯腈基炭纤维毡体厚度只能达到12mm，使用大于该厚度的保温材料，则需依靠炭材料的连接技术方能实现。而且聚丙烯腈基炭纤维材料本身的抗老化功能不强，性能丢失较快。也有一些企业能生产定型炭纤维保温体工件，但是生产的工件尺寸质量不稳定，加工精度不高，外观粗糙。发明内容[0006]本实用新型的目的在于提供一种热场条件好，低挥发性、无污染、操作方便、使用寿命长、成本低、热导系数小、隔热效果好、升降温速度快，热惯性小的直拉单晶炉热场系统用的保温桶。[0007]为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为一种直拉单晶炉热场系统用的保温桶，所述保温桶外壁由上、中、下三个圆筒状的保护罩组合形成，所述的保护罩由炭纤维材料固化形成，保护罩内放置有一上大下小的倒锥形导流筒，导流筒内侧壁上紧贴有由多块保温档板构成的保温层，保温层下端通过底座固定在保温桶内。[0008]所述的保护罩、导流筒、保温档板、底座均采用炭纤维材料通过粘接一压制一高温固化一机械加工一涂层一闻温固化一修饰工序制作成型。[0009]所述的保温档板由炭纤维材料固化形成的弧形，保温档板上一体成型有导流孔。[0010]所述的保温档板沿保温桶中心轴线均匀分布在导流筒内。[0011]所述的相邻保护罩的连接部位均为相互配合的阶梯形环槽，并通过该阶梯形环槽相套合。[0012]本实用新型的保温桶部件直接采用“热涂层法”技术进行生产，选用高性能粘接剂，直接复合毡体，再进行低温固化、高温炭化成型，精加工后涂层耐高温涂料，再进行纯化即可，相对于现有的单晶炉保温桶可节能30%至45%，而且炭毡制成的保温层进一步提高了保温性能。本方案的保温桶具有低挥发性、无污染、操作方便、使用寿命长、成本低、热导系数小、隔热效果好、升降温速度快，热惯性小等优点。
[0013]图I为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合所有附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的较佳实施例为参见附图1，本实施例所述的直拉单晶炉热场系统用的保温桶，它包括有保护罩I、导流筒2、 保温档板3、底座4，上述部件均采用炭纤维材料通过粘接一压制一高温固化一机械加工一涂层一高温固化一修饰工序制作成型。保温桶外壁由上、中、下三个圆筒状的保护罩I组合形成，相邻保护罩I的连接部位均为相互配合的阶梯形环槽，并通过该阶梯形环槽相套合； 保护罩I内放置有一上大下小的倒锥形导流筒2，导流筒2内侧壁上紧贴有由多块保温档板 3构成的保温层，保温档板3的形状为与导流筒相配合的弧形，保温档板3上一体成型有导流孔5 ;保温档板3沿保温桶中心轴线均匀分布在导流筒内；保温档板下端通过底座4固定在保温桶内。[0015]以上所述之实施例只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种直拉单晶炉热场系统用的保温桶，其特征在于所述保温桶外壁由上、中、下三个圆筒状的保护罩组合形成，所述的保护罩由炭纤维材料固化形成，保护罩内放置有一上大下小的倒锥形导流筒，导流筒内侧壁上紧贴有由多块保温档板构成的保温层，保温层下端通过底座固定在保温桶内。
2.根据权利要求I所述的ー种直拉单晶炉热场系统用的保温桶，其特征在于保温档板由炭纤维材料固化形成的弧形，保温档板上一体成型有导流孔。
3.根据权利要求I所述的ー种直拉单晶炉热场系统用的保温桶，其特征在于保温档板沿保温桶中心轴线均匀分布在导流筒内。
4.根据权利要求I所述的ー种直拉单晶炉热场系统用的保温桶，其特征在于相邻保护罩的连接部位均为相互配合的阶梯形环槽，并通过该阶梯形环槽相套合。
专利摘要本实用新型提供一种直拉单晶炉热场系统用的保温桶，所述保温桶外壁由上、中、下三个圆筒状的保护罩组合形成，所述的保护罩由炭纤维材料固化形成，保护罩内放置有一上大下小的倒锥形导流筒，导流筒内侧壁上紧贴有由多块保温档板构成的保温层，保温层下端通过底座固定在保温桶内。本方案的保温桶具有低挥发性、无污染、操作方便、使用寿命长、成本低、热导系数小、隔热效果好、升降温速度快，热惯性小等优点。
文档编号C30B15/00GK202808995SQ201220383169
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者赵祥志, 沈镭, 高广颖, 李靖靖, 李崇新, 赵峰 申请人:益阳祥瑞科技有限公司