专利名称：单晶炉导流筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单晶炉热场零件，具体地说是一种单晶炉导 流筒。
技术背景
单晶炉拉制单晶硅棒时，盛装多晶硅块等原料的石英坩埚放入位 于埚托之上的石墨坩埚托内，在保护性气氛中加热熔化，调控到工艺 温度后，籽晶经导流筒插入熔融多晶硅液中，与坩埚作逆向旋转并向 上提升，使多晶硅液按籽晶的硅原子排列顺序结晶凝固成单晶硅棒。 目前单晶炉导流筒普遍由石墨制成，在单晶硅棒拉制过程中，起着高
温气体导流的作用。既要求其具有良好的耐热性能和力学性能，又要 有一定的保温性能，以保持导流筒内单晶硅棒区与熔融的多晶硅液区 的温差。由于石墨制品强度低，其抗折强度为13MPa左右，导热系数 为140W/mK左右，抗热震性能较差，使用寿命较短；此外大尺寸导流 筒成形困难，耗材较多，难以满足单晶硅生产发展的需要。炭/炭复 合材料是一种将炭纤维制成的网胎与网胎、或炭布与炭布、或网胎与 炭布复合，再经过增密、炭化和石墨化处理而成，具有高比强度、高 比模量、耐高温、耐烧蚀、热膨胀系数小、耐急冷急热而不变形不开 裂等优良性能，特别适应于高温领域，现己成为或将逐步成为航空航 天、冶金、新能源等领域的重要基础材料之一。 发明内容本实用新型的目的是提供一种采用炭/炭复合材料加工制成的单 晶炉导流筒。
本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的， 一种单晶炉 导流筒，其导流筒由炭/炭复合材料加工制成。
本实用新型所述导流筒包括表层和里层，表层的表观密度为
1. 2g/cm3 1. 7g/cm3，里层的表观密度为0. 4g/cm3 0. 9g,W。
本实用新型在加工时，为减缓里层的增密速度，使表层与里层的 表观密度出现较大差异，在表层与里层之间设有缓渗层。
本实用新型所述的缓渗层为膨胀石墨纸或硫酸纸，为使表层与里 层结合紧密、牢固，在膨胀石墨纸或硫酸纸上设有孔。
由于采用上述技术方案，本实用新型较好的实现了发明目的，因 导流筒表层为高密度(1.2g/Cm3 1.7g/cm3)的炭/炭复合材料，其抗 折强度为llOMPa左右，导热系数仅为10W/mK左右，而里层为低密度 (0.4g/cn/' 0.9g/cm3)的炭/炭复合材料，导热系数仅为0. 8W/mK左 右，因此，导流筒综合性能好，既具有足够的强度和耐磨性，又具有 较好的抗热震性和保温性能；同时，较之石墨导流筒，减小了导流筒 壁厚，减轻了导流筒质量，其自身耗能也减少。
附图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
由附图可知， 一种单晶炉导流筒，其导流筒由炭/炭复合材料加 工制成。本实用新型所述导流筒包括表层3和里层2，表层3的表观密度 为1.2g/W 1.7g/cm3 (本实施例为1.3g/cm3)，里层2的表观密度 为0. 4g/cm3 0. 9g/cm3 (本实施例为0. 7g/cm3)。
本实用新型在加工时，为减缓里层2的增密速度，使表层3与里 层2的表观密度出现较大差异，在表层3与里层2之间设有缓渗层1。 这样，其导流筒表层3的密度较高，强度高，而里层2的密度较小， 保温性好；使之既具有足够的强度和耐磨性，又具有较好的抗热震性 和保温性能。
本实用新型所述的缓渗层1为膨胀石墨纸或硫酸纸，为使表层3 与里层2在针剌复合时结合紧密、牢固，在膨胀石墨纸或硫酸纸上设 有孔。
权利要求1、一种单晶炉导流筒，其特征是导流筒由炭/炭复合材料加工制成。
2、 根据权利要求1所述的单晶炉导流筒，其特征是所述导流筒 包括表层[3]和里层[2]，表层[3]的表观密度为1.2g/Cm:i 1.7g/cm3， 里层[2]的表观密度为0. 4g/cm3 0. 9g/cm3。
3、 根据权利要求2所述的单晶炉导流筒，其特征是表层[3]与 里层[2]之间设有缓渗层[1]。
4、 根据权利要求3所述的单晶炉导流筒，其特征是所述的缓渗 层[l]为膨胀石墨纸或硫酸纸。
5、 根据权利要求4所述的单晶炉导流筒，其特征是膨胀石墨纸 或硫酸纸上设有孔。
专利摘要本实用新型公开了一种采用炭/炭复合材料加工制成的单晶炉导流筒，其特征是导流筒由炭/炭复合材料加工制成，它包括高密度的炭/炭复合材料表层[3]和低密度的炭/炭复合材料里层[2]，本实用新型因导流筒表层[3]为高密度(1.2g/cm<sup>3</sup>～1.7g/cm<sup>3</sup>)的炭/炭复合材料，其抗折强度为110MPa左右，导热系数仅为10W/mK左右，而里层[2]为低密度(0.4g/cm<sup>3</sup>～0.9g/cm<sup>3</sup>)的炭/炭复合材料，导热系数仅为0.8W/mK左右，因此，导流筒综合性能好，既具有足够的强度和耐磨性，又具有较好的抗热震性和保温性能；同时，较之石墨导流筒，减小了导流筒壁厚，减轻了导流筒质量，其自身耗能也减少。
文档编号C30B29/06GK201162061SQ20082005244
公开日2008年12月10日 申请日期2008年3月3日 优先权日2008年3月3日
发明者廖寄乔, 王跃军, 邰卫平, 龚玉良 申请人:湖南金博复合材料科技有限公司