基于碳的容纳系统的制作方法

专利名称：基于碳的容纳系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及(例如)用于容纳热及/或化学气体及类似物的容纳系统。更特定来说，本发明涉及可用在(例如)一反应器或炉中且可提供与热、化学品及类似物的隔离及/或屏蔽的基于碳的容纳系统。所述容纳系统可通过围绕反应器或炉形成面板或壁而提供完全或部分包封。本发明进一步涉及基于碳的隔离及/或屏蔽材料的领域。更特定来说，涉及所述 材料在供在生产半导体材料中使用的设备中的使用且尤其(但不排他地)适用于通过化学气相沉积生产多晶硅及通过再结晶工艺生产硅锭。
背景技术：
基于碳纤维之隔离产品可由碳纤维前驱物形成。碳纤维前驱物包含(但不限于)人造丝、丙烯酸树脂(聚丙烯腈(PAN))、以石油为主的浙青、以煤焦油为主的浙青以及其它碳前驱物材料。传统上，通过使碳前驱物纤维的针刺、无纺毯碳化/石墨化来生产毡隔离物，因此不需要添加树脂粘结剂。所得毡隔离物具有良好隔离性质。单独使用毡隔离物的缺点为毡隔离物是柔软及易变形的且具有极小结构形式。刚性板隔离物通常是通过将经碳化纤维斩断成短长度来生产。然后用酚醛或类似树脂将经斩断纤维调成浆液。将浆液形成块，进行热处理且进一步形成板或其它形式。所得刚性板隔离物具有良好结构强度及劲度。刚化毡板隔离物通常是通过将经碳化或石墨化毡分层且用酚醛或类似树脂浸溃来生产。对叠层进行热处理且将其进一步形成板或其它形式。碳及石墨材料通常是由填充剂与粘结剂的混合物生产。填充剂材料包含(但不限于)石油焦炭、浙青焦炭、冶金焦炭、炭黑及天然石墨粒子。粘结剂材料包含(但不限于)煤焦油浙青、石油浙青、酚醛及其它树脂、煤焦油及煤油以及石油焦油及石油。使这些材料密切混合且通过挤出、单轴压制或均衡压制成形。然后，使这些材料经受热处理以实现碳或石墨材料。在例如生产高纯度半导体材料的应用中，使用高纯度原材料。举例来说，在半导体工业中，使用高纯度多晶硅作为制作单晶硅中的原材料。用于生产单晶硅的技术中的通常已知工艺是CZ(切克劳斯基)工艺、DSS(定向固化系统)工艺及FZ(浮区)工艺。以上工艺中所使用的原材料或给料传统上是通过化学气相沉积由半导体材料的前驱物化合物来制造。在硅生产的情况下，前驱物气体通常是硅烷，例如，三氯硅烷或甲硅烷。存在两种用于生产高纯度多晶硅的基本设备。这些设备为化学气相沉积(CVD)反应器及热转换器。CVD反应器从前驱物气体生产硅。热转换器将CVD反应工艺的副产物再循环到有用前驱物气体中以馈送回到CVD反应器中，借此减少浪费。最常见CVD工艺涉及根据经简化可逆反应将三卤硅烷(特定来说，三氯硅烷，HSiCl3)氢还原为硅
HSiCl3 + H2 O硅(固态)+ 副产物所述反应是在升高温度下通过混合所述气体且使其与经加热细丝沉积表面接触来执行。其它前驱物气体包含各种硅烷，特定来说，SiH4,其在大约800°C的升高温度下分解为娃。 通常已知的CVD反应器是在EP1257684(GT太阳能股份有限公司(GT SolarInc.))中所述的西门子工艺中所使用的反应器。此反应器包含底板、形成反应室的器皿及加热器。底板包括用于到高纯度硅棒(称为“细棒”)或细丝的电连接的多个馈送通孔。通过电阻来加热这些棒，但由于硅的高电阻，使用外部加热器来将这些高纯度棒的温度提高到约400°C以便减少其电阻率。为加速加热工艺，将极高电压(约数千伏)施加到棒。棒中流动的初始电流在棒中产生热，从而减少其电阻且准许较高电流流动及产生更多热。在CVD工艺期间，多晶硅均匀地积累于细棒上。本发明并不限于此工艺，而可应用于用于在反应器中热分解前驱物气体以形成固体的任何工艺。在CVD工艺期间，大比例的前驱物气体(例如，三氯硅烷)未被还原成硅，而是转换成若干种‘副产物’或废气，例如，氯硅烷，诸如SiCl4、SiH2Cl2, SiHCl, SiCl2及硅烷聚合物。来自CVD反应的废气或‘副产物’经处理以回收使其再循环回来通过反应器的有用气体。化学气相沉积产品的质量的关键是产品的纯度。在用于硅的化学气相沉积的系统中，影响多晶硅产品的纯度的关键污染物是碳、氧、III族元素(硼、铝、镓、铟、铊)(尤其硼)、v族元素(氮、磷、砷、锑、铋)(尤其磷)及过渡金属，包含(但不限于)铁、铬、镍、铜及锌。这些杂质可通过其存在于系统中的反应及副产物气体中或通过从反应器及热转换器的设计及构造中所使用的材料(包含碳及石墨组分)的逐渐离析而被引入到多晶硅产品中。在西门子工艺中，四氯化硅，SiCl4,在高温(通常1400°C)下与过量氢气反应以回收有用三氯硅烷(silicon trichlorosilane)HSiCl3以用于CVD工艺。其它回收工艺包含德克萨斯仪器(Texas Instruments)及摩托罗拉(Motorola)两阶段式工艺。德克萨斯仪器工艺(第4，117,094号美国专利(布洛赫J(Blocher，J));第4，213，937号美国专利(福勒J.H(F0wler，J.H));第4，092，446号美国专利(帕多瓦尼F. A (Padovani,F. A));及第 3，020，128 号美国专利(阿德科克 W. A (Adcock, W. A)))涉及四氯化硅、冶金级硅、氢气与氯化氢的两阶段式反应以生产三氯硅烷。在第一阶段中在温度在1327°C下添加氢气且在第二阶段中在温度在800°C下添加氯化氢。摩托罗拉工艺(第4，491，604号美国专利(莱斯克(Lesk, I. A))及第4，321，246号美国专利(萨尔玛(Sarma，K. R)))类似于德克萨斯仪器工艺，在较低温度下，但使用铜催化剂且产生大量二氯硅烷。二氯硅烷可与四氯化硅发生歧化反应以形成三氯硅烷。另一选择为，也可用冶金级硅及氯化氢来处理二氯硅烷以形成三氯硅烷。
另一工艺涉及四氯化硅到三氯化硅的氢氯化反应。在此工艺中，三氯硅烷是通过四氯化硅、冶金级硅与氢气在大约500°C及500psi下根据以下反应进行反应而生产
Si(冶诚《) + 2 H2 + 2 SiCl4 O 4 HSiCl3在流体床中用氢气使冶金级硅的小粒子流体化以最大化反应速率。热转换器通常包括用于有效混合废气的气体分配系统、内部加热器棒、气体排放系统及包括多个孔以用于收纳加热器棒的底板，所有所述元件容纳于外部钢器皿中。热转换器通过化学反应将‘副产物’或废气(例如，氯硅烷，例如SiCl4、SiH2Cl2、SiHCl、SiCl2&硅烷聚合物)转化成有用的三氯硅烷。化学反应的工艺受操作温度影响。 废气及其副产物(例如，在热转换工艺期间形成或引入的氯硅烷及氯化氢气体)的腐蚀性质意味着通常在转换器内部使用惰性材料(例如，基于碳的材料，包含碳、石墨、碳纤维复合物等)作为用于作为加热元件的底板及将废气容纳在转换室中的热隔离材料。尽管碳材料对于氯硅烷与氯化氢反应是相对惰性的，但其易通过氢气、氧化硅及氧发生化学反应及降级。碳材料与氢气的化学反应产生甲烧气体。碳材料与氧化娃的化学反应将碳的表面转换成碳化娃且产生一氧化碳及二氧化碳气体。碳材料与氧的化学反应产生一氧化碳及二氧化碳气体。来自这些反应的含碳气态副产物可污染所生产的多晶硅材料，从而相当大地减少其价值。在热转换工艺期间产生热，所述热由反应室的外部器皿吸收。可在不进行隔离的情形下操作热转换工艺。在此情况下，将所有所产生的热传送到外壳体中的工艺冷却水。此类型操作的缺点是副产物气体到三氯硅烷的减少的化学转换及用以维持反应器皿的温度的增加的能量使用。器皿的反应区也可使用隔离物，所述隔离物既限制热损失从而减少能量使用又能够达成热转换器的较高温度操作从而能够达成较高转换效率。隔离物与底板协作以形成转换室。为克服热转换工艺中的热损失，现有技术隔离系统通常由圆柱形基于碳的本体组成，所述本体与底板协作以形成转换室。在CVD反应器的情况下，容纳反应室的外部钢器皿易于被水冷却以防止过量的热损坏钢器皿。除了提供热隔离外，碳隔离本体还应拥有充分结构整体性及强度以在高反应温度下维持其形状。在底板的情况下，形成底板的材料应不仅拥有隔离性质以抑制过多热损失，而且还具有充分结构强度以在热转换器的情况下支撑气体分配系统。为提供所述结构整体性，碳隔离物及底板各自整体形成为单个本体。制作这些单个本体需要具有必然成本的广泛成形及机加工操作。成形操作包含(但不限于)均衡压制、单轴压制、模制、铸造等。此夕卜，隔离物衬里的重量及大小意指其遭受搬运问题且需要机械提升机来将隔离本体降低到底板上。另外，碳隔离本体在组装及拆卸操作期间易受机械损坏。如果隔离本体的任一部分降级，那么需要替换整个本体。此外，碳隔离本体也应拥有充分化学惰性以便持续存在含有氢气、氧化硅及低量氧的环境。尽管是相对惰性的，但基于碳的材料最终将随时间降级，例如通过与氢气反应以形成甲烷，通过与氧反应以形成二氧化碳或与氧化硅反应以形成碳化硅及二氧化碳。因此需要隔离/屏蔽本体，所述隔离/屏蔽本体拥有优良热隔离性质，但还具有充分刚性以供在(例如)生产半导体材料中的应用中使用。需要以下容纳系统
可为一热控气相化学工艺(例如上文在生产半导体材料(举例而言，多晶砂)中所述的化学气相沉积反应工艺或转换工艺)或为热控液相转固相物理工艺(例如晶体生长工艺(例如通过切克劳斯基或定向固体固化工艺的生长硅锭))提供充分热隔离 具有充分结构整体性以在高温下维持其形状。 比常规隔离本体容易搬运及组装 如果隔离物的任何一个区域降级或损坏，不必替换整个隔离系统 '及 预防苛刻化学环境。因此，本发明解决上文识别的问题及/或缺点中的一者或一者以上
发明内容
本发明的特征是提供(例如)用于反应器(例如上文所述)的容纳系统，其实现持续较高操作温度，例如，至少在1300°C下达至少一个周的持续操作。本发明的进一步特征是提供比常规容纳系统或隔离系统更易于搬运及组装的容纳系统或其部分。本发明的额外特征是提供在一个部分损坏或降级时不需要替换整个容纳系统的容纳系统或其部分。本发明的额外特征是提供(例如)用于反应器的容纳系统，与常规隔离结构相比，所述容纳系统提供改进的隔离性质及/或改进的屏蔽特性。本发明的额外特征是提供可在不使用起重机的情形下直立且进一步可在不使用起重机或其它提升装置的情形下拆卸或修补的容纳系统。本发明的其它特征及优点将在下文说明中予以部分地陈述，且部分地将根据本说明书显而易见，或可通过本发明的实践而获知。本发明的目标及其它优点将借助本说明书及随附权利要求书中所特别指出的元件及组合来实现并取得。为实现这些及其它优点且根据本发明的目的，如本文中所体现及广泛描述，本发明涉及一种(例如)用于反应器或炉的基于碳的容纳系统。所述基于碳的容纳系统可包括a)隔离段，其包括至少一个隔离层 '及/或b)屏蔽段，其包括至少一个屏蔽层，其中所述至少一个隔离层包括含碳材料或基于碳的材料(例如，占支配量)且所述至少一个屏蔽层包括含碳材料或基于碳的材料(例如，占支配量)。在下文及图式中提供
进一步细节。所述容纳系统可形成环绕反应器或炉的一壁或一系列壁且所述容纳系统可为任选地与盖及/或基底形成所述壁的多个面板(例如，壁面板或其区段)。用于本发明的目的的段可为所述容纳系统的一部分、所述容纳系统的组件或所述容纳系统的分区。容纳系统的每一段可包括一个或一个以上件或面板。本发明进一步涉及或可包含可任选地与隔离段及/或屏蔽段一起使用的分隔段，其中所述分隔段包括至少一个分隔层，例如，所述分隔层可为含碳材料或基于碳的材料(例如，占支配量)。所述分隔段可为多个面板(例如，壁面板或其区段)，所述多个面板在所述隔离及/或屏蔽段内形成一壁或一系列互连壁。
本发明进一步涉及容纳系统，所述容纳系统可包括隔离段，其包括任选地可移除地互锁在一起的多个隔离面板；及/或屏蔽段，其包括多个屏蔽面板 '及/或分隔段，其包括多个分隔面板，其中所述隔离段、屏蔽段及/或分隔段中的任一者或全部可移除地互锁在一起，且进一步，其中所述隔离段及屏蔽段也可任选地可移除地互锁在一起。所述隔离面板及/或屏蔽面板及/或分隔面板的互锁可通过使用所述面板上的互锁特征(例如，凸舌与凹槽、唇缘、突出肩部等)及/或通过使用(例如)具有下文所述各种设计的连接器来完成且示范性设计展示于图式中。本发明进一步涉及各种隔离段、屏蔽段及/或分隔段，所述段包括或具有相当有益于基于碳的容纳系统的各种性质(例如物理性质及/或结构性质)且提供本文中所述的适合或改进的隔离及/或屏蔽性质。应理解，以上概述及以下详述均仅为释放性及阐释性的且打算提供对所主张本发明的进一步解释。
并入本申请案中并构成本申请案的一部分的随附图式图解说明本发明的某些特征并与本说明书一起用于解释本发明的原理。


图I是包括壁面板的外隔离段的示范性视图。图2是内屏蔽段的示范性视图。图3是所述系统的示范性断裂视图，其展示外隔离段及内屏蔽段。图4是所述系统的单个环的示范性视图，其展示外隔离物、内屏蔽物及连接器。图5是外隔离物、内屏蔽物、连接器的最下部环及底板的示范性视图。图6是外隔离物、内屏蔽物及连接器的示范性视图。图7是外隔离物及内屏蔽物的示范性视图，其中移除连接器以展示段之间的接面。图8是在各个拐角处具有连接器的外隔离衬里及内屏蔽物的单个面板的示范性视图，其展示组装。图9是中间连接器的示范性视图。图10是内屏蔽物的单个面板的示范性视图。图11是外隔离面板的俯视图的示范性视图，其展示连接构件。图12是外隔离物的两个面板的示范性视图。图13是底板的示范性视图，其展示外隔离物及内屏蔽物。图14是顶部或底部连接器的示范性视图。图15是连接器装配到底部屏蔽物中的示范性视图。图16是在热转换器中由分隔板形成的通道的示范性视图。图17是在热转换器中由分隔面板形成的通道的正视图的示范性视图。图18是通道分隔板及连接器的示范性视图。图19是用于分隔板的中间连接器的示范性视图。图20是通道分隔板的示范性视图，其展示到底板的互连。图21是顶部及底部连接器110° -140° (ISea)的示范性视图。
图22是底部连接器105° -135° (3ea)的示范性视图。图23是底部连接器110° -130° (3ea)的示范性视图。图24是中间连接器110° -140° (27ea)的示范性视图。图25是中间连接器110° -130° (9ea)的示范性视图。图26是中间连接器105° -135° (9ea)的示范性视图。图27是顶部连接器110° -130° (3ea)的示范性视图。图28是顶部连接器105° -135° (3ea)的示范性视图。图29是分隔段的剖视图的示范性视图，所述分隔段包括在底板上借助使用连接器(例如，三面板型连接器)互连在一起的多个分隔面板。
图30是可用于将三个面板连接在一起(例如图29中所展示)的连接器的示范性视图。图31是图30的连接器的俯视图。图32是根据本发明的一个实施例由刚性层及柔性层形成的分层隔离材料的透视图。图33是根据本发明另一实施例由刚性层、柔性层及石墨箔层形成的分层隔离材料的另一透视图。图34是根据本发明又一实施例由刚性层、柔性层及石墨涂料层形成的分层隔离材料的透视图。图35是根据本发明又一实施例由多个刚性层、柔性层及石墨箔层形成的分层隔离材料的透视图。图36是根据本发明的又一实施例由多个刚性层、柔性层及石墨涂料层形成的分层隔离材料的另一透视图。图37是图35或36的分层隔离材料的多个刚性层、柔性层及石墨涂料层的示意图。图38是展示根据本发明的实施例的隔离衬里的透视图。图39是图38中所展示的圆柱形隔离衬里本体的线画图。图40是图39中所展示的圆柱形隔离衬里本体的侧面透视图。图41展示图40中所展示的环形隔离衬里的俯视图。图42是图41中所展示的互锁布置的扩大视图。图43是根据本发明的实施例的一个隔离子单元的透视图。图44是用以将邻近子单元互锁在一起的销子的透视图。图45是由图43中所展示的多个互锁单元的装配件制作的隔离衬里的透视图。图46是图45的隔离衬里的顶部盖的透视图。图47是环绕图45的隔离衬里的外部钟形钢室的透视图。图48是图表，其展示根据本发明的实施例的刚性-柔性混合隔离材料的导热率与刚性板及柔性材料的导热率的比较。
具体实施例方式本发明涉及用于反应器、炉或其它需要容纳热及/或化学品的装置或系统或工艺的容纳系统。本发明特定来说涉及可单独具有隔离段、单独具有屏蔽段或具有所述两者的组合的基于碳的容纳系统。下文进一步描述任选分隔段的使用。每一段可为一壁或可由每一段的多个壁面板形成的一系列壁。作为实例，本发明涉及一种包括以下各项的基于碳的容纳系统a)隔离段，及/或b)屏蔽段。可为或可包含壁的形状的隔离段可包括至少一个隔离层。所述隔离层可包括碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡板、碳纤维柔性毡、石墨纤维柔性毡、泡沫碳板、碳气凝胶板或其任何组合。举例来说，所述隔离段可包括多个隔离层，所述多个隔离层可相同或关于材料、厚度、结构性质及/或物理性质等彼此不同。举例来说，隔离段可包括两个或两个以上隔离层，且隔离层中的一者可为碳纤维刚性板且形成相同隔离段的另一隔离层可为柔性石墨毡。可使用不同隔离层的任何组合来形成隔离段(例如，壁面板)。当使用多于一个隔离层 形成隔离段时，可将两个或两个以上隔离层粘结或以其它方式永久地或可移除地贴附在一起以形成复合物。例如，可通过各种技术使用粘结剂系统将两个或两个以上隔离层层压在一起，例如，向隔离层施加热及压力，例如，100摄氏度到1，000摄氏度的温度。本文中描述为容纳系统的一部分的柔性隔离物或其它柔性材料界定为可弯曲成10英寸直径形式且在隔离段的情况下仍可用作隔离材料或在屏蔽段的情况下仍可用作屏蔽材料的任何材料或层。柔性隔离材料或层(如果使用)可由任何适当碳纤维前驱物形成，包含(但不限于)人造丝、PAN、浙青或其它适合碳前驱物材料。包括至少一个隔离层的隔离段可呈多个隔离面板的形式或包括多个隔离面板，例如，若干壁面板或其区段。这些隔离面板可相对于彼此具有相同尺寸且是同一容纳系统的部分或作为一种选择，隔离面板可具有不同尺寸。作为一种选择，隔离面板可具有构成每一隔离面板的相同材料或作为一种选择，一个或一个以上隔离面板可含有不同于其它一个或一个以上隔离面板的隔离层。当隔离段包括多个隔离面板(例如，壁面板)时，所述隔离面板可具有准许将隔离面板互锁在一起(例如，本文中某些图中所展示)以形成可包围反应器或炉的壁的面板设计或结构。如所展示，面板可具有凸舌及/或凹槽或其它准许将两个面板机械锁定在一起的互锁特征。多个隔离面板的互锁可借助使用在本文中以示范性方式进一步描述的一个或一个以上连接器来完成。例如，连接器经设计以与四个隔离面板中的每一者的拐角连接且其它连接器经设计以将两个隔离面板连接在一起。此展示于(例如)图2、3及5中。当至少一个隔离层包括至少一个碳纤维刚性板或碳纤维刚化毡板时，碳纤维刚性板及/或碳纤维刚化毡板可具有以下的碳纤维对树脂重量比，例如，从I份碳纤维0. 02份碳化树脂到I份碳纤维3份碳化树脂或在此范围内或此范围外的其它碳纤维树脂比。隔离段(例如，隔离面板)可具有从大约IOmm到大约250mm、从大约15mm到大约200mm、从大约20mm到大约150mm、从大约50mm到大约IOOmm或从大约70mm到大约IOOmm等的厚度。面板可具有平坦前侧及平坦后侧以及(例如)界定所述厚度的四个边缘。包括至少一个隔离层的隔离段可包括从I个隔离层到25个隔离层或更多个隔离层，其中这些隔离层中的每一者可相同或关于材料、性质、厚度及/或尺寸等不同。当多于一个隔离层构成隔离段时，隔离段的总厚度如上文所陈述，即，从大约IOmm到大约250mm。一个隔离层可具有从大约IOmm到大约250mm的个别厚度。一般来说，当存在多于一个隔离层时，每一个别隔离层的厚度可更多地在从大约Imm到大约IOOmm(例如，从大约IOmm到70mm等)的范围中。关于可形成至少一个隔离层的各种材料，碳纤维刚性板可通过以前文所规定的碳纤维对树脂比混合碳纤维与树脂或粘结剂系统(例如，其可为酚醛树脂、环氧树脂、线性酚醛树脂或其它合成树脂)来制成。然后将此混合物形成为板、面板形状或其它形式且对其压制及加热以便形成碳纤维刚性板。碳纤维刚性板可从摩根先进材料与技术公司(MorganAM&T)购得且具体商业实例包含Morgan AM&T刚性板及Morgan AM&T太阳能级刚性隔离物。碳纤维刚性板也可在例如Calcarb CBCF> GRI隔离系统及其它商标下从美而森(Mersen)、格拉芙科技(GrafTech)国际及其它公司购得。关于碳纤维刚化毡，此材料是通过以前文所规定的碳纤维对树脂比用树脂或粘结剂系统(例如，其可为酚醛树脂、环氧树脂、线性酚醛树脂或其它合成树脂)浸溃碳毡层来形成。将经浸溃毡层加热以形成碳纤维刚化毡材料。碳纤维刚化毡可在例如 CRB-220、KRECA FR、SIGRATHER\,1K: RFA及其它商标下从碳复合物股份有限公司(CarbonComposites, Inc.)、吴羽公司(Kureha Corporation)、SGL 集团(SGL Group)及其它公司购得。至少一个隔离层可为刚性-柔性混合隔离材料，例如，如2010年2月26日申请且以引用方式整体地并入本文中的第61/308，451号美国临时专利申请案中所描述。隔离层可包括碳纤维柔性毡，其是(例如)通过以下步骤制备的产品获碳纤维前驱物(例如，人造丝纤维)及将此碳纤维前驱物形成为制毡毛层，且然后针刺此制毡毛层以将纤维锁定在一起且然后对纤维热处理以获得碳纤维柔性毡。热处理温度通常可从700°C到2000°C。碳纤维柔性毡的市售源包含在VDG、KRECA Felt、CARBOLON 及SIGRATHERM 以及其它商标下的摩根先进材料与技术公司、吴羽公司、日本碳有限公司(Nippon Carbon Co.，LTD.)、SGL 集团及其它公司。隔离层可为或可包含柔性石墨毡，其以与碳纤维柔性毡类似的方式制备，但热处理温度为从2000°C到3000°C以形成柔性石墨毡。市售源包含在商标WDF、KRECA Felt、CARBOLONn &SIGRATHERM 以及其它商标下的摩根先进材料与技术公司、吴羽公司、日本碳有限公司、SGL集团及其它公司。隔离层可为泡沫碳，例如，呈一刚性本体的形式。泡沫碳可在商标GRAFOAM 、KFOAM' CFOAM气POCOfoam 及其它商标下从例如格拉芙科技国际、考伯斯股份有限公司(Koppers Inc.)、试金石研究实验室有限公司(Touchstone Research LaboratoryLtd.)、步高石墨股份有限公司(Poco Graphite, Inc.)及其它公司的源获得。隔离层可为或可包含碳气凝胶薄片，其是通过取碳气凝胶粒子且以薄片形式将其烧结在一起而形成。碳气凝胶薄片的市售形式包含在商标Aeix)COreTM及其它商标下的美国气凝胶公司(American Aerogel Corporation)及其它公司。关于包括至少一个隔离层的隔离段，隔离段可具有以下性质中的至少一者a)当在IS气的一个大气压下通过激光闪光法测量时在1，600°C下小于2. 5W/m/K(例如，小于 2W/m/K、小于 I. 5W/m/K、小于 lW/m/K、小于 0. 75W/m/K、0. I 到 2W/m/K、0. 3 到2ff/m/K)的导热率(ASTM E1461)；b)使用四点加载测量的最少 10psi(10psi 到 100psi、15psi 到 100psi、20psi 到100psi、25psi 到 IOOpsi)的抗弯强度(ASTM C651)；c)使用双推杆膨胀仪测量的小于 10 X 10_6mm/ (mm°C ) (IX 10_1(lmm/ (mm V )至Ij0.9X10^mm/(mm°C ))的热膨胀系数(ASTM E228);及 / 或d)小于 500ppm(例如，5ppm 到 499ppm、IOppm 到 400ppm、15ppm 到 300ppm、20ppm到200ppm)的氧、及/或小于20ppm(例如，Ippm到19ppm、5ppm到15ppm)的钠、及/或小于20ppm(例如，Ippm 到 19ppm、5ppm 到 15ppm)的隹丐、及 / 或小于 20ppm(例如，Ippm 到 19ppm、5ppm到15ppm)的铁、及/或小于20ppm(例如，Ippm到19ppm、5ppm到15ppm)的钥;、及/或小于20ppm(例如，Ippm到19ppm、5ppm到15ppm)的钛，及/或小于20ppm(例如，Ippm到19ppm、5ppm 至Ij 15ppm)的错、及 / 或小于 20ppm(例如，Ippm 到 19ppm、5ppm 到 15ppm)的鹤、 及/或小于5ppm(例如,0. Ippm到4ppm、lppm到3ppm)的硼、及/或小于5ppm(例如，Ippm到 19ppm、5ppm 到 15ppm)的磷、及 / 或小于 50ppm(例如，Ippm 到 49ppm、Ippm 到 30ppm、Ippm到20ppm、0. Ippm到IOppm)的硫或其任何组合。隔离段可仅具有性质a)、仅具有性质b)、仅具有性质c)或仅具有性质d)。隔离段可具有性质 a)及 b) ；a)、b)及 c) ；a)、b)、c)及 d) ；b)及 c) ；b)及 d) ；b)、c)及 d) ；c)及d)或任何其它组合。优选地，隔离段具有所有性质a)到d)。关于性质d)，可存在所有纯度级别，或其中的一个或一个以上、两个或两个以上、三个或三个以上、四个或四个以上、五个或五个以上、六个或六个以上、七个或七个以上、八个或八个以上、九个或九个以上、十个或i 个。当隔离段是至少一个隔离面板时，面板可具有任何几何图形或形状，例如，多边形，举例来说，矩形。例如，当为矩形时，尺寸(长度及宽度)可为从大约3英寸(76. 2_)到大约60英寸(1524mm)，例如，从大约10英寸到大约40英寸且具有先前所提及的厚度。隔离段可进一步包括一种或一种以上次级材料。次级材料可为或可包括防潮涂料、石墨箔、碳纤维复合物、除涂料以外的防潮涂层或其任何组合。两种或两种以上不同类型的次级材料可作为多个层或作为形成一个层的次级材料的混合物存在于隔离段上。此夕卜，至少一种次级材料可存在于隔离段的一个表面上且不同类型的次级材料可存在于同一隔离段的不同表面上。作为实例，次级材料可存在于至少一个隔离层的至少一个侧上。例如，当隔离段包含矩形面板(例如，壁面板或其区段)或多个面板时，次级材料可在矩形面板的前侧及/或背(或后)侧上且作为一种选择，相同次级材料或不同次级材料可在矩形面板的一个或一个以上边缘上。作为更具体实例，次级材料可为(例如)石墨箔，其可存在于隔离层(例如，面板)的前侧及背侧上，且防潮涂料或防潮涂层可在同一隔离层或面板的一个或一个以上边缘上。作为进一步实例，隔离层可具有存在于隔离层的一个或一个以上表面上的石墨箔且进一步可具有施加于先前所施加的次级材料的顶部上且与其接触的防潮涂层。次级材料可至少部分地密封隔离段或其一部分。次级材料可完全密封隔离段或者其一部分或其一层。次级材料的防潮涂层可包括玻璃碳、热解碳、热解石墨、碳、石墨、金刚石、碳化硅、碳化钨、碳化钨、碳化钽或其任何组合或混合物。防潮涂层可通过将所述涂层化学气相沉积到材料的表面来制备。防潮涂层也可通过在载剂(例如，至少一种树脂)中混合玻璃碳、热解碳、热解石墨、碳、石墨、金刚石、碳化硅、碳化钨、碳化钨及/或碳化钽或其任何组合来制备且可使用任何涂布技术(例如，喷射、辊涂、刷涂等)将涂层作为湿涂层施加到隔离段或其一层上。这些防潮涂层的商业实例包含在商标Pyrocarbon (Tornier)、UNCD (先进金刚石技术股份有限公司)及其它商标下的CVD热解碳、CVD金刚石涂层及其它产品。防潮涂层在隔离段或其层上可具有从0. 005mm到大约5mm的干厚度或其它厚度，且可以一个或一个以上涂层方式施加及存在。涂层(如果使用多于一个)可彼此相同或不同。举例来说，防潮涂料可为石墨涂料及/或碳涂料且可以与防潮涂层相同的方式施加。防潮涂料在隔离段或其层上可具有从0.05mm到5mm的厚度或其它厚度。 防潮涂料可经施加以使得存在一个或多于一个层，其中每一层可彼此相同或不同。防潮涂料的商业实例包含在商标BC-501(海湾复合物股份有限公司(Bay Composites, Inc.)),AchesonDAG137 (康尼格公司(Henkel Corporation))及其它商标下的石墨涂料涂层。关于石墨箔，举例来说，石墨箔可具有从大约0. 15mm到大约15mm或从大约0. 5mm到大约1mm、从大约0. 5mm到大约5mm或从大约0. 75mm到大约Imm的厚度。石墨箔可为经膨胀及热处理并辊压成薄片且然后再经热处理以获得柔性材料的天然石墨。石墨箔的商业源包含在商标grafor/'、Sigraflexk'及其它商标下的格拉芙科技国际、sgl集团及其它源。关于碳纤维复合物，碳纤维复合物可具有(例如)从大约0. Imm到大约50mm、从大约Imm到大约25mm、从大约5mm到大约20mm等的厚度。碳纤维复合物(也称为CFC)可由形成衣服的碳纤维纺织层制成且然后用树脂(例如上文所识别的树脂)浸溃且然后进行热处理。CFC的商业源包含在商标CCP、BC-1000及其它商标下的碳复合物股份有限公司、海湾复合物股份有限公司及其它公司。隔离段可屏蔽或隔离或保护反应器或炉或其一部分以免于任何热及/或化学品(例如化学气体)。例如，隔离段可屏蔽、隔离及/或保护所述隔离段的相对侧(例如反应器或炉的外金属壳)上的任何材料。关于屏蔽段，屏蔽段可包括至少一个屏蔽层。所述屏蔽层可包括石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其任一组合。举例来说，屏蔽段可包括多个屏蔽层，所述多个屏蔽层可彼此相同或关于材料、厚度、结构性质及/或物理性质等不同。举例来说，屏蔽段可包括两个或两个以上屏蔽层，且所述屏蔽层中的一者可为石墨板且形成同一屏蔽段的另一屏蔽层可为碳纤维复合物。可使用不同屏蔽层的任何组合来形成屏蔽段。当使用多于一个屏蔽层形成屏蔽段时，可将两个或两个以上屏蔽层粘结或以其它方式永久地或可移除地贴附在一起以形成复合物。举例来说，可使用各种技术(例如向隔尚层施加热及压力，例如100摄氏度到1,000摄氏度的温度)将两个或两个以上屏蔽层层压在一起。包括至少一个屏蔽层的屏蔽段(例如，壁)可呈多个屏蔽面板(例如壁面板)的形式或包括多个屏蔽面板。这些屏蔽面板可相对于彼此具有相同尺寸且是同一容纳系统的部分，或作为一种选择，所述屏蔽面板可具有不同尺寸。此外，屏蔽面板可具有与本文中所述的隔离面板相同或不同之尺寸。作为一种选择，屏蔽面板可具有构成每一屏蔽面板的相同材料，或作为一种选择，一个或一个以上屏蔽面板可含有不同于其它一个或一个以上屏蔽面板的屏蔽层。
当屏蔽段包括多个屏蔽面板时，所述屏蔽段可具有准许将屏蔽面板互锁在一起(例如本文中某些图中所展示)的面板设计或结构，例如互锁特征(例如，用以达成机械锁定的凸舌与凹槽、突出唇缘等)及/或连接器的使用。屏蔽段可包含壁或呈壁的形状且所述多个屏蔽面板可为形成所述壁的壁面板(或其区段)。壁可包围反应器或炉或者其部分。屏蔽段可使反应器或炉或者其部分对任何化学品(例如化学气体)屏蔽。举例来说，屏蔽段可屏蔽或保护屏蔽段的相对侧(例如隔离段(如果存在)及/或反应器或炉的外金属壳)上的任何材料。多个屏蔽面板的互锁可借助使用面板上的互锁特征(例如，凸舌与凹槽)及/或借助使用本文中进一步以示范性方式描述的一个或一个以上连接器来完成。举例来说，连接器经设计以与四个屏蔽面板中的每一者的拐角连接且其它连接器经设计以将两个屏蔽面板连接在一起。此展示于(例如)图2、3及5中。此外，作为一种选择，可使用相同连接器将隔离面板连接在一起且将屏蔽面板连接在一起，如图中所展示。基本上，在此选择中，隔离面板及屏蔽面板邻近于彼此且均装配于连接器的同一凹槽或狭槽内。屏蔽段(例如，屏蔽面板)可具有从大约3mm到大约70mm、从大约5mm到大约 60mm、从大约IOmm到大约50mm等的厚度。包括至少一个屏蔽层的屏蔽段可包括从一个屏蔽层到25个屏蔽层或25个以上屏蔽层，其中这些屏蔽层中的每一者可相同或关于材料、性质、厚度及/或尺寸等不同。当多于一个屏蔽层构成屏蔽段时，整个屏蔽段的总厚度如上文所陈述，即从大约30mm到大约70_。一个屏蔽层可具有从大约3mm到大约70mm的整体厚度。一般来说，当存在多于一个屏蔽层时，每一个别屏蔽层的厚度可更多地在从大约1_到大约20mm(例如,从大约3_到大约IOmm等)的范围中。关于可包括碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡板及含有碳纤维的类似材料的至少一个屏蔽层，碳纤维对树脂重量比可为(例如)从I份碳纤维0. 02份碳化树脂到I份碳纤维3份碳化树脂或在此范围内或此范围外的其它碳纤维树脂比。关于可形成至少一个屏蔽层的各种材料，可在产品名称EY308下从摩根先进材料与技术公司购得石墨板。可将石墨切割/机加工成屏蔽面板的恰当形状。屏蔽段中的石墨板可为经挤出石墨、经单轴压制石墨、经均衡压制石墨等。所述石墨板可具有以下性质中的至少一者或一者以上a)至少 I. 7g/cm3 (例如，I. 7g/cm3 到 2. 5g/cm3、从 I. 8g/cm3 到 2. 5g/cm3、从 2. Og/cm3到2. 5g/cm3)的表观密度；b)使用四点加载测量的至少8，500psi (例如，从8，500psi到15，OOOpsi、从10，OOOpsi 到 15，OOOpsi、从 12，OOOpsi 到 20，OOOpsi)的抗弯强度(ASTM C651)；c)至少 13，500psi (例如，从 13，500psi 到 20，OOOpsi、从 15，OOOpsi 到 20，OOOpsi、从 17，500psi 到 25，OOOpsi)的抗压强度(ASTM C695)；d)使用双推杆膨胀仪测量的小于5X 10_6mm/ (mm°C )(例如,0. IX 10_6mm/ (mm°C )到 4. 9 X IW (mm°C )或从 I X IW (mm°C )到 I X IO-W (mm°C ))的热膨胀系数(ASTME228)；e)至少50 (例如，50到100,60到100,70到100)的肖氏硬度；f) 15%或更小(例如，1%到15%、5%到15%、2%到10% )的孔隙率；及/或
g)以下纯度小于20ppm(例如Ippm到19ppm、5ppm到15ppm)的纳、小于20ppm(例如，Ippm 到 19ppm、5ppm 至Ij 15ppm)的隹丐、小于 20ppm(例如，Ippm 到 19ppm、5ppm 到 15ppm)的铁、小于 20ppm(例如，Ippm到 19ppm、5ppm至Ij 15ppm)白勺钥；、小于 20ppm(例如,Ippm到 19ppm、5ppm 至Ij 15ppm)白勺钛、小于 20ppm(例如，Ippm 至Ij 19ppm、5ppm 至Ij 15ppm)的错、小于 20ppm(例如，Ippm 到 19ppm、5ppm 到 15ppm)的鹤、小于 5ppm(例如，0. Ippm 到 4ppm、lppm 到 3ppm)的硼、小于5ppm (例如，0. Ippm到4ppm、Ippm到3ppm)的磷或小于50ppm (例如，Ippm到49ppm、Ippm到30ppm、lppm到20ppm、0. Ippm到IOppm)的硫或其任何组合。此处及全文中的所有纯度级别均以重量计。所述石墨板可仅具有性质a)、仅具有性质b)、仅具有性质c)、仅具有性质d)、仅具有性质e)、仅具有性质f)或仅具有性质g)。所述屏蔽段可具有任何性质组合，例如a)及b) ；a)、b)及 c) ；a)、b)、c)及 d) ；a)、b)、c)、d)及 e)、a)到 f) ；a)到 g)或这些各种性质的任何组合。优选地，隔离段具有所有性质a)到g)。关于性质g)，可存在所列元素的所有纯度级别，或可以任何组合存在一个或一个以上、两个或两个以上、三个或三个以上、四个或四个以上、五个或五个以上、六个或六个以上、七个或七个以上、八个或摆个以上或九个或九个以上。 屏蔽段(例如，屏蔽面板)可具有从大约3mm到大约70mm、从大约5mm到大约50mm、从大约IOmm到大约40mm、从大约15mm到大约40mm等的厚度。作为面板的屏蔽段可具有平坦前侧及平坦后侧，以及(例如)界定厚度的四个边缘。当屏蔽段为至少一个屏蔽面板时，所述面板可具有任何几何图形或形状，例如，多边形，举例来说，矩形。举例来说，当为矩形时，所述尺寸(长度及宽度)可为从大约3英寸(76. 2mm)到大约60英寸(1524mm)，例如从大约10英寸到大约40英寸，且具有先前所提及的厚度。屏蔽层可包括如前文所述的碳纤维复合物，也称为CFC。至少一个屏蔽层可包括如上文关于隔离层所述的碳纤维刚性板。至少一个屏蔽层可包括如上文所述的碳纤维刚化毡。至少一个屏蔽层可包括如上文针对隔离材料所述的刚性-柔性混合材料。关于分隔段，如图中所展示，分隔段可将反应器或炉的各种区段与同一反应器或炉的其它区段分隔。分隔段可包括一个或一个以上面板或者其区段以在反应器或炉内形成壁或一系列互连壁。分隔段可由隔离段及/或屏蔽段包围或环绕。举例来说，分隔段可将各种内部加热器棒或细丝或者其若干区段彼此分离或隔断。如(例如)图13中所展示，反应器底板具有一系列接纳加热器棒或细丝的开口，例如圆柱形孔，且接纳所述细丝的这些各种孔可使用形成组合式壁的分隔板彼此隔开。举例来说，接纳加热棒的各种孔或孔群组的隔开展示于图20及图16中。分隔段可包括至少一个分隔层。分隔层可包括与至少一个屏蔽层相同的材料，例如，石墨板、及/或碳纤维复合物、及/或碳纤维刚性板、及/或碳纤维刚化毡、及/或刚性-柔性混合板或其组合。分隔板可具有与上文所提及的至少一个屏蔽层相同的尺寸、参数及/或性质且所述尺寸、参数及/或特性以引用方式并入本文中。可使用不同屏蔽层的任一组合形成所述分隔段。当使用多于一个分隔层形成分隔段时，可将两个或两个以上分隔层粘结或以其它方式永久地或可移除地贴附在一起以形成复合物。举例来说，可使用各种技术将两个或两个以上分隔层层压在一起，例如向隔离层施加热及压力，例如100°C到1，000°C的温度。包括至少一个分隔层的分隔段可呈多个分隔面板的形式或包括多个分隔面板。分隔面板可形成壁或其区段，例如可彼此相交的一系列互连壁。这些分隔板可相对于彼此具有相同尺寸且可为同一容纳系统的一部分，或作为一种选择，分隔面板可具有不同尺寸。此夕卜，分隔面板可具有与隔离面板及/或屏蔽面板相同或不同的尺寸及大小。作为一种选择，分隔面板可具有构成每一分隔面板的相同材料，或作为一种选择，一个或一个以上分隔面板可含有不同于其它一个或一个以上分隔面板的分隔层。分隔段将反应器或炉的各种部分与同一反应器或炉的其它部分分隔。分隔段可进一步以与屏蔽段相同的方式充当屏蔽物。当分隔段包括多个分隔面板时，所述分隔段可具有准许将分隔面板互锁在一起(如本文中图中所展示)的面板设计或结构。此可通过具有互锁特征(例如，凸舌与凹槽)的分隔面板及/或通过使用连接器来完成。面板的互锁可是垂直及/或横向的，以便形成壁或一系列壁。分隔段(例如，分隔面板)可具有从大约3mm到大约70mm、从大约5mm到大约50mm、从大约IOmm到大约40mm、从大约15mm到大约40mm等的厚度。作为面板的分隔段可具有平坦前侧及平坦后侧以及(例如)界定厚度的四个边缘。当分隔段为至少一个分隔面板时，所述面板可具有任何几何图形或形状，例如，多边形，举例来说，矩形。举例来说，当为 矩形时，尺寸(长度及宽度)可为从大约3英寸(76. 2mm)到大约60英寸(1534mm)，例如从大约10英寸到大约40英寸，且具有先前所提及的厚度。多个分隔面板的互锁可借助使用本文中进一步以示范性方式描述的一个或一个以上连接器来完成。分隔段(例如，分隔面板)可具有与屏蔽段相同的总厚度及/或个别分隔层厚度。在存在于隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段中的层中的任一者中，可存在填充剂，例如炭黑粒子、焦炭粒子及/或陶瓷纤维。隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段的层中的任一者可包括(例如)具有介于从约I. 0到50丹尼尔的范围的丹尼尔或线线性质量密度的碳纤维。隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段或者其任何层可具有介于从约0. 05克/立方公分到0. 15克/立方公分的范围的密度。隔离段及/或屏蔽段可具有由与每一相应段相同的材料制成的顶盖及基底且顶盖及/或底部基底可为单件或结合在一起且任选地可互锁(如果期望)的数个件。基底可具有与反应器或炉的底板相同的设计模板，例如具有大量孔以接纳加热器棒，如(例如)图13中所展示。当使用数个件形成底板时，各种件可具有如(例如)图9中所展示的互锁设计，其中针对形成基底的每一面板可存在凸缘以使得所述件连接在一起。连接器可为各种形状，例如，如图(例如，图19或图21到28)中所陈述。这些各种连接器可用来连接形成隔离段的多个隔离面板及/或可用来连接形成屏蔽段的多个屏蔽面板及/或可用来连接形成分隔段的各种分隔面板。这些连接器可由石墨制成或包括石墨，且可将连接器机加工成(例如)图中所展示的各种形状。连接器的石墨可具有与上文针对屏蔽面板所述的石墨相同的性质以确保连接器将耐受反应器或炉的条件。出于本发明的目的，对于屏蔽段及/或分隔段及/或一个或一个以上连接器，可任选地存在前文针对隔离段所提及的次级材料。关于次级材料的细节及选择此处同样适用且以引用方式并入本文中以避免对其重复。次级材料可以前文关于隔离段所述的方式部分地或完全地密封容纳系统的任何组件。如上文所述，隔离段可包围屏蔽段，例如，如图3中所展示。隔离段可与屏蔽段物理接触。隔离段可为圆柱形或多边形。屏蔽段可为圆柱形或多边形，例如，如图3中所展示。隔离段及屏蔽段可为包围反应器的加热器或反应器的若干加热器棒等的壁。隔离段及屏蔽段可邻近于彼此(及/或平行于彼此)以使得在隔离段与屏蔽段之间存在不大于15cm的间隙。隔离段及屏蔽段可彼此触碰或形成IOcm或更小、5cm或更小、Icm或更小或0. 5cm或更小的间隙。当间隙极其小或不存在时，其避免将保持气体(例如甲烷)的任何空间，如果在反应器中的累积较大，则保持气体可为危险的。如所述，隔离段可包括互锁在一起以形成圆柱形或多边形形状的多个隔离面板，且屏蔽段可包括互锁在一起以形成圆柱形或多边形形状的多个屏蔽面板。隔离面板可通过多个连接器互锁在一起，且这些相同(或不同)连接器也可将多个屏蔽面板互锁在一起，例如图5、6及7中所展示。参考图I到31，作为非限制性图解说明，展示本发明的容纳系统的外隔离段I、屏蔽段4及分隔段的各种特征。除非另外说明，否则这些图中使用方式类似的识别编号指代相同特征。
参考图1，外隔离段I由通过适合互锁机构结合在一起(在本文中其它图中进行更详细地图解说明)的多个隔离面板2的装配件形成。外隔离段I可由从个别互锁隔离面板2组装的环形子装配件3堆积而成。垂直堆叠的环形子装配件3的大小及数目确定外隔离段I的高度。可将环形子装配件3堆叠成(举例来说)3个(例如图I中所展示)或其它数目个(例如，2个、4个、5个、6个等)。参考图2及3，内屏蔽段4的大小经设计以适配于外隔离段I内。内屏蔽段4由多个屏蔽面板5的装配件形成。内屏蔽段4可由环形子装配件6堆积而成，所述环形子装配件由个别互锁屏蔽面板5与连接器7协作而组装。环形子装配件6的大小及数目确定内屏蔽段4的高度。可将环形子装配件6堆叠成(例如)三个(例如图I中所展示)或其它数目个(例如，2个、4个、5个、6个等)。进一步参考图3，也以部分片段视图展示外隔离段I的盖(顶部)8与底板(底部)9以及内屏蔽段4的盖(顶部)10与底板(底部)11。不存在对外隔离段或内屏蔽段分解成个别面板的程度的限定。供本发明中使用的最简单但极其有效的面板是矩形或方形形状或其它多边形形状。如本文中各种图中所展示，外隔离段及内屏蔽段的每一面板为矩形形状。隔离段可(举例来说)由三个环组装，每一环由20个或其它数目个互锁面板形成。因此，例如一共60个面板可构成外隔离段的圆柱形本体。内屏蔽段也可(举例来说)由三个环组装，每一者由20个或其它数目个互锁面板形成。如所指示，互锁屏蔽面板在每一面板的顶部与底部处通过连接器结合，所述连接器可桥接于其环子装配件之间。出于在热转换器中提供保护的目的，内屏蔽4中的每一面板5的高度及宽度可分别为(例如)27. 2英寸(69. Ocm)及9. 6英寸(24.2cm)或其它尺寸。出于在热转换器中提供热隔离的目的，外隔离段I中的每一面板2的高度及宽度可分别为(例如)27. 9英寸(70. 8cm)及9. 99英寸(25. 4cm)或其它尺寸。尽管举例来说在图3中将隔离段及屏蔽段展示为组装为圆柱形本体，但本发明并不限于圆柱形本体，且可使用围绕转换室提供有效隔离的任何其它形状本体，例如椭圆形、有角的或任何所需剖面的管状本体。参考图4，以剖面形式展示外隔离段I与内屏蔽段4的装配件，其中内屏蔽段4的环形子装配件6共心地布置在外隔离段I的环形子装配件3内部且邻近环形子装配件3。在图6及7中更详细地论述图4中所指示的部分101。
参考图5，以部分片段视图展示外隔离段I的最下部环子装配件301在底板9上及内屏蔽段4的最下部环子装配件601在底板11上的组装。中间连接器7用来将内屏蔽面板5的顶部拐角连接到堆叠于其上的其它内屏蔽面板，例如其它图(例如，图2到3)中所展示。参考图6及7，以放大视图展示图4中所展示的装配件的部分101。内屏蔽面板501及502借助包含连接器销23的中间连接器单元7连接。其它屏蔽面板5借助类似连接器单元类似地结合。如关于屏蔽面板502所展示且适用于其它屏蔽面板，所述面板具有内壁12及外壁13。外隔离面板201及202在侧壁20处彼此邻接。如关于隔离面板202所展示且适用于其它隔离面板，所述面板具有内壁18及外壁19。隔离面板2(例如，201、202)可为具有经成型侧边缘的单个整体式零件，例如本文中所指示。展示于壁18与19之间的段181、182及183指示隔离面板2的这些边缘处的高程变化。例如，凸起脊段182可在其每一邻近侧上具有较低凸缘段181及183。在图7中，移除连接器7以展示隔离面板2与屏蔽面板5之间的接面的某些特征。当与其对准地互装配时，内屏蔽面板5上的狭槽24可接纳连 接器7的销23。在外隔离段中，优选地，在相继单元之间的接头处的互锁特征沿隔离衬里段的内面与外面之间的侧壁20界定曲折路径以抑制热损失及废气的容纳。隔离面板2可扣合在一起以提供可靠接头且防止其散开。对于内屏蔽面板5，不需要在隔离衬里的内面与外面之间界定曲折路径。紧密配合邻接接头17与连接器7组合可足以将反应气体容纳在室的内部。面板5的每一侧壁可以使得当邻近面板抵靠彼此邻接时其可组装成环的此方式倾斜。优选地，内屏蔽段的每一屏蔽面板5的前(内)壁12与后(外)壁13及外隔离段的每一隔离面板2的前(内)壁18与后(外)壁19可为平坦且平行的。与弯曲或拱形类型面相比，平坦面可更易于成形，从而需要有限的机加工操作。成形技术的实例包含(但不限于)压制，例如均衡压制及等压制或铸造。形成互锁特征的凹部及凸出部可机加工成单元或在成形操作期间形成。如果前后面对壁是平坦的，那么环可具有多边形配置。为更密切地近似圆柱形形式，环由10个或10个以上(优选地20个或20个以上)面板形成可为优选的。在这些图解说明中，图I到3展示由多个互锁面板2及5的装配件制作的外隔离段I及内屏蔽段4的透视图，其中每一面板2及5的前(内)壁12及18与后(外)壁13及19是平坦且平行的，外隔离段与内屏蔽段的剖面具有多边形配置。参考图8，展示具有一顶部21及底部22的隔离面板202借助连接器7与具有顶部15及底部16的内屏蔽面板502组装在一起，展示所述连接器处于装配件的拐角处的其安装位置中。参考图9，展示中间连接器7具有通过横向延伸桥接部件73结合的一对间隔开、平行延伸的竖直壁部件71及72，所述横向延伸桥接部件具有面向上的底壁731及面向下的底壁732。桥接部件73界定部件71与72之间的横向间隔。上狭槽及下狭槽25及251分别界定在壁部件71及72与桥接部件73的面向上及面向下的底壁731及732之间。桥接部件73约位于壁部件71及72的中间高度处。连接器7的剖面大体可为H形状。中间连接器7在竖直壁部件71及72对中的每一者及桥接部件73的中间区域中具有拐角或弯曲701。此弯曲701连接间隔开、平行延伸的壁部件部分710、720与711、712，所述部分在桥接部件73的上面及下面延伸。每一狭槽25、251可由两个相交通道252、253形成。通道252及253可形成直角U形或U形。弯曲701可界定两个相交通道252、253之间的角度a (阿尔法)。两个通道252、253之间所界定的角度可为(例如)约160°到约164° (例如，约162° )。连接器7通常布置在内屏蔽段(5)上，其中连接器的角度a (及弯曲701)与内屏蔽段面板5的内壁(12)(例如图6到7中所展示)面向相同方向。销23伸入桥接部件23上面及下面的狭槽25、251的通道252、253中。例如，针对每一销23，伸入到相应通道中的距离可为相同的。连接器7的销23可为整个连接器7的相同本体的部分。销23可由用于形成连接器本体的其余部分的相同单个件(例如，石墨)制成(例如)为经机加工特征。参考图10，展示单个内屏蔽面板5在所述面板的四个拐角处具有狭槽24，所述狭槽适于接纳连接器(例如中间连接器7或本文中其它图中所展示的顶部或底部连接器)的销23。参考图11，展示隔离面板2的顶部21在面板2的一个横向侧上具有凸舌部分42且在相对横向侧上具有凹槽部分43。外隔离段面板的每一侧壁20包括沿面板延伸的狭槽26，所述狭槽与邻近面板上的互补狭槽协作以形成用以使用连接器(例如中间连接器7)将邻近单元互锁在一起的通道。如所指示，图6及7展示在具有凸舌42与凹槽43 (也如图11 中所展示)的两个邻接相继面板2之间形成的接头的实例。邻近面板的狭槽26可经对准以互锁凸舌与凹槽以便将面板2锁定在一起(参见图6到7)。此类型互锁机构不仅将邻近面板锁定成环，而且在隔离衬里的内面与外面之间提供曲折路径以抑制热损失。除了凸舌与凹槽布置之外，使用扣合在一起的通道与销子或鸠尾榫机构是形成此互锁的替代机构。连接器7可不仅结合内屏蔽面板，而且也可将内屏蔽面板互锁到外隔离段。在本发明实例中，连接器7的设计可提供通过将面板2捕获于狭槽26中聚拢内屏蔽面板5与邻近外隔离面板2的狭槽25 (或251)。图11中所指示的位于面板2的相对侧上的狭槽26经配置以(例如)在中间连接器7连带地与内屏蔽面板5互连(例如图6到7中所示)时接纳所述连接器的壁部分712、720(例如图9中所示)。参考图12，标示为面板203及204的两个隔离面板2具有侧壁20且展示狭槽26在组装之前处于垂直间隔开的定向。除了形成在外隔离面板的侧壁处的互锁特征(例如关于图6、7及11所展示)之外，每一隔离面板203及204的顶部21及底部22也可形成有互锁机构。在如图12中所展示的特定实施例中，每一面板的顶部21及底部22包括凸舌21与凹槽22布置且分别与来自所述面板上面及下面的相邻面板的凹部及凸出部协作。通过在每一面板2的所有四个侧上具有互锁特征(如图12中所展示)，其不仅允许每一单元的任一侧与横向安置在面板的任一侧处的相邻面板协作，而且所述面板的顶部及底部也可与安置在所述面板上面及下面的相邻面板协作。在使用中，每一面板可互锁在隔离段的环内且所述隔离段的高度可通过不断地增加用以形成圆柱形本体(如图I到3中所展示)的环的数目而增加。参考图13，以部分片段视图展示包含外部环形凹槽31的内屏蔽段底板11及下伏外隔离段底板9。凹槽31可接纳端接连接器及(例如)本文中所图解说明的内屏蔽的面板。内部环图案狭槽38及37以及分别连接凹槽31与环图案狭槽38或狭槽38与37的径向延伸狭槽381及371可将底板11的表面再分成多个区111、112、113、114等。这些分隔板接纳凹槽及/或狭槽可完全环绕多于一个孔52。孔52完全穿过底板9及11延伸。举例来说，可使用孔52来收纳转换器的加热器棒。经再分区111、112、113及114可用分隔板环绕(例如本文图解说明中所展示)以提供通道。如所图解说明，经再分区可具有类似或不同几何形状。除了由上文所论述的单独离散互锁面板的装配件形成的隔离衬里之外，装置的包括外隔离段9 (图3及13)及内屏蔽段11的底板及装置的包括外隔离段8(图3及13)及内屏蔽段10的盖也可由互锁面板的装配件形成。如针对隔离段所论述的类似互锁特征可用来将底板中的面板结合在一起以便在底板的顶部面与底部面之间提供曲折路径从而抑制热损失及废气的容纳。为给顶部遮盖提供热隔离，隔离外盖可形成顶部遮盖的部分。如图13中所展示的底板可由两个板形成与内屏蔽段协作以在转换工艺期间容纳反应物气体的石墨板11及用以在转换工艺期间提供热隔离的外隔离段9。与底板9及11相同，盖8及10可由多个互锁单元的装配件形成。参考图14，展示端接(顶部或底部)连接器27在一个侧上具有凸起肋30，所述凸起肋可互装配在底板11中的凹槽31中(例如图13及15中所展示)。连接器27的相对侧上的狭槽28经配置以接纳内屏蔽面板5及外隔离面板2。在图14中所展示的端接连接器27中的通道之间可存在与中间连接器7的角度a相同的角度(例如，大约162° )。伸 入通道28中且可装配到内屏蔽面板5上的狭槽24中的销29可与连接器27的本体整体形成，例如像连接器7中的销23那样。参考图15，展示端接连接器27可如何装配到底部环子装配件屏蔽面板5及底板11的凹槽31中的实例。例如图14中所展示的端接连接器27可倒置以将肋30互装配到底板11的凹槽31中，如图15中所展示。参考图16，展示在热转换器中通过分隔面板32形成的通道115的实例。分隔段(例如，多个面板)可相对于凹槽31在内部径向布置(例如，图15)。至少部分地使用中间连接器33来结合分隔面板32。如部分321处所图解说明，分隔面板32可相交以形成邻接止挡件，在此处所述分隔面板彼此相会而在交点处不使用连接器，且所述分隔面板也可在其它交点处通过连接器33结合以界定完全环绕且界定至少一个通道区115的分隔面板32阵列。参考图17，展示在热转换器中通过使用分隔面板中间连接器33组装成分隔面板子装配件34的分隔面板32形成的通道115的正视图。参考图18，展示使用分隔面板中间连接器33互连通道分隔面板32。分隔面板32具有狭槽241，所述狭槽可与屏蔽面板5中的狭槽24类似地起作用以接纳连接器(例如，33)上的销。参考图19，展示用于结合分隔面板32的中间连接器33具有接纳分隔面板32的狭槽35及从Y形桥接部件331的上表面及下表面垂直延伸的销36。销36可用于当从连接器33上面或下面互装配时将分隔面板32锁定在适当位置。销36可与连接器33的本体整体形成，例如像连接器7中的销23及端接连接器27中的销29那样。参考图20，展示内分隔面板装配件34的一部分的数个通道分隔面板32互连到底板11。环图案狭槽38及相交径向延伸狭槽381位于底板11的外部凹槽31内部。狭槽38及381经配置以接纳用于安装分隔面板32的端接连接器44。在分隔面板32的相对顶部边缘上使用分隔面板中间连接器47以沿垂直方向继续组装分隔面板。至少一个额外环图案狭槽37可位于环图案狭槽38内部，狭槽37也可用于附接分隔面板，例如本文中其它图解说明中所展示。以此方式，举例来说，用于收纳加热器棒的孔52中的多于一者可部分地或完全地用分隔面板32环绕，例如本文中的图解说明中所展示。参考图21，展示端接(顶部及底部)连接器44具有由相交通道39与391形成的大约138°到大约142° (例如，大约140° )的角度及由相交通道39与392及相交通道391与392形成的大约108°到大约112° (例如，大约110° )的角度。在其它实例中，所述角度可为其它值，举例来说，两个角度均为大约120°或其它值。销41从Y形桥接部件332的上表面延伸到通道39、391及392中。桥接部件332互连连接器44的部分441、442及443，所述部分具有与桥接部件的底壁界定通道39、391及392的面向内的垂直壁。销41可用于当从连接器44上面互装配时将分隔面板32锁定在适当位置。销41可与连接器44的本体整体形成，例如像连接器7中的销23、中间连接器33中的销36及端接连接器27中的销29那样。连接器44具有从其下侧突出且与具有通道39、391及392的侧相对的肋40。可将肋40成形为与底板11上的狭槽38及381对应。从连接器44的下侧突出的肋40可互装配到底板11上的狭槽38及381中以将连接器44附接到底板11。肋40可具有与连接器40的通道39、391及392相对定位且形成对应于由所述通道所形成的所指示角度的角度的 若干部分。肋40因此可为Y形。图29展示狭槽38与381的交点，其中使用连接器44 (例如)将分隔面板32连接到底板11上。使用时，可将连接器44定向，其中Y形肋40的位于连接器44的通道39及391下方的部分可装配到环图案狭槽38中，且肋40的位于通道392下方的部分可装配到径向延伸狭槽381中。分隔面板32可从上面装配到连接器44的通道39,391及392中。图30在用箭头指示界定在部分441、442与443之间的通道39、391及392的位置及方向的情形下展示连接器44。图31是连接器44的俯视图，其展示在通道39与391之间形成的角度a i (140° )及在通道391与392之间(且类似地在通道39与392之间)形成的角度P (110° )。参考图22，展示底部连接器45具有由相交通道451与452形成的大约133°到大约137° (例如，大约135° )的角度，及由相交通道451与453及相交通道452与453形成的大约103°到大约107° (例如，大约105° )的角度。销454从Y形桥接部件455的上表面伸入通道451、452及453中。桥接部件455互连连接器45的部分456、457及458，所述部分具有与所述桥接部件的底壁界定通道451、452及453的面向内的垂直壁。销454可用于当从连接器45上面互装配时将分隔面板32锁定在适当位置。销454可与连接器45的本体整体形成，例如像连接器44中的销41及本文中所指示的其它类似销那样。连接器45具有从其下侧突出且与具有通道451、452及453的侧相对的肋401。可将肋401成形为与底板11上的狭槽对应。从连接器45的下侧突出的肋401可互装配到底板11上的狭槽37及371中以将连接器45附接到底板11。肋401可具有与连接器45的通道451、452及453相对定位且形成对应于由所述通道形成的所指示角度的角度的若干部分。肋401因此可为Y形。图29展示狭槽37与371的交点，其中可使用连接器45 (例如)将分隔面板32连接到底板11上。当使用时，可将连接器45定向，其中Y形肋401的位于连接器45的通道451及452下方的部分可装配到环图案狭槽37中且肋401的位于通道453下方的部分可装配到径向延伸狭槽371中。分隔面板32可从上面装配到连接器45的通道451、452及453 中。参考图23，展示底部连接器46具有由相交通道461与462形成的大约128°到大约132° (例如，大约130° )的角度及由相交通道461与463及相交通道462与463形成的大约108°到大约112° (例如，大约110° )的角度。销464从Y形桥接部件465的上表面伸入通道461、462及463中。桥接部件465互连连接器46的部分466、467及468，所述部分具有与所述桥接部件的底壁界定通道461、462及463的面向内的垂直壁。销464可用于当从连接器46上面互装配时将分隔面板32锁定在适当位置。销464可与连接器46的本体整体形成，例如像连接器44中的销41及本文中所指示的其它类似销那样。连接器46具有从其下侧突出且与具有通道461、462及463的侧相对的肋402。可将肋402成形为与底板11上的狭槽对应。从连接器46的下侧突出的肋402可互装配到底板11上的狭槽37及371中以将连接器46附接到底板11。肋402可具有与连接器46的通道461、462及463相对定位且形成对应于由所述通道形成的所指示角度的角度的若干部分。肋402因此可为Y形。图29展示狭槽37与371的交点，其中可使用连接器46(例如)将分隔面板32连接到底板11上。当使用时，可将连接器46定向，其中Y形肋402的位于连接器45的通道461及462下方的部分可装配到环图案狭槽37中，且肋402的位于通道463下方的部分可装配到径向延伸狭槽371中。分隔面板32可从上面装配到连接器46的通道461、462及463中。底板11上的不同径向延伸狭槽371可与狭槽37形成相同或不同角度，且连接器 45及46可具有不同肋角度以对应于任何差异(如果存在)。参考图24，展示中间连接器47具有由相交通道471与472形成的大约138°到大约142° (例如，大约140° )的角度及由相交通道471与473及相交通道472与473形成的大约108°到大约112° (例如，大约110° )的角度。销474从Y形中间桥接部件475的上表面及下表面突出。桥接部件475互连连接器47的部分476、477及478，所述部分具有与所述桥接部件的底壁界定通道471、472及473的面向内的垂直壁。在桥接部件475的两侧上通道的角度可为相同的。销474可用于当从连接器47上面或下面互装配到通道中时将分隔面板32锁定在适当位置。销474可与连接器47的本体整体形成，例如像连接器7中的销23及连接器33中的销36及本文中所指示的其它类似销那样。图29展示环形图案狭槽38与径向延伸狭槽381的交点，其中可使用连接器47 (例如)连接堆叠在面板11上面的中间分隔面板32。当使用时，可将连接器47定向，其中连接器47的通道471及472可装配对准地堆叠在面板11的环图案狭槽38上面的分隔面板32，且通道473可装配对准地堆叠在面板11的径向延伸狭槽381上面的分隔面板32。参考图25，展示中间连接器48具有由相交通道481与482形成的大约128°到大约132° (例如，大约130° )的角度及由相交通道481与483及相交通道482与483形成的大约108°到大约112° (例如，大约110° )的角度。销484从Y形中间桥接部件485的上表面及下表面突出。桥接部件475互连连接器48的部分486、487及488，所述部分具有与所述桥接部件的底壁界定通道481、482及483的面向内的垂直壁。在桥接部件485的两侧上，所述通道的角度可为相同的。销484可用于当从连接器48上面或下面互装配时将分隔面板32锁定在适当位置。销484可与连接器48的本体整体形成，例如像连接器7中的销23及连接器33中的销36以及本文中所指示的其它类似销那样。图29展示环形图案狭槽37与径向延伸狭槽371的交点，其中可使用连接器48 (例如)连接堆叠在底板11上面的分隔面板32。当使用时，可将连接器48定向，其中连接器48的通道481及482可装配对准地堆叠在面板11的环图案狭槽37上面的分隔面板32，且通道483可装配对准地堆叠在面板11的径向延伸狭槽371上面的分隔面板32。参考图26，展示中间连接器49具有由相交通道491与492形成的大约133°到大约137° (例如，大约135° )的角度及由相交通道491与493及相交通道492与493形成的大约103°到大约107° (例如，大约105° )的角度。销494从Y形中间桥接部件495的上表面及下表面突出。桥接部件495互连连接器49的部分496、497及498，所述部分具有与所述桥接部件的底壁界定通道491、492及493的面向内的垂直壁。在桥接部件495的两侧上，所述通道的角度可为相同的。销494可用于当从连接器49上面或下面互装配时将分隔面板32锁定在适当位置。销494可与连接器49的本体整体形成，例如像连接器7中的销23及连接器33中的销36以及本文中所指示的其它类似销那样。图29展示环形图案狭槽37与径向延伸狭槽371的交点，其中使用连接器49 (例如)连接底板11上的分隔面板32。当使用时，可将连接器49定向，其中连接器49的通道491及492可装配对准地堆叠在板11的环图案狭槽37上面的分隔面板32，且通道493可装配对准地堆叠在板11的径向延伸狭槽371上面的分隔面板32。如所指示，底板11上的不同径向延伸狭槽371可与狭 槽37形成相同或不同角度，且相应地，中间连接器48及49也可具有不同狭槽角度以对应 于这些差异(如果存在)。参考图27，展示顶部连接器50具有由相交通道501与502形成的大约128°到大约132° (例如，大约130° )的角度及由相交通道501与503及相交通道502与503形成的大约108°到大约112° (例如，大约110° )的角度。销504从Y形桥接部件505的上表面突出。桥接部件505互连连接器50的部分566、567及568，所述部分具有与所述桥接部件的底壁界定通道501、502及503的面向内的垂直壁。销504可用于当从连接器50下面互装配时将分隔面板32锁定在适当位置。销504可与连接器50的本体整体形成，例如像连接器44中的销41及本文中所指示的其它类似销那样。从连接器50的上侧突出的肋506可互装配到顶板10(图3中所展示)上的狭槽(所述狭槽可类似于底板11中的狭槽37)中以将连接器50附接到顶部底板。可将肋506成形为与顶部底板10中的狭槽对应。肋506可具有与连接器50的通道501、502及503相对定位且形成对应于由所述通道形成的所指示角度的角度的若干部分。肋506因此可为Y形。图29展示用于使用位于其底部侧处的狭槽501、502及503以及销504连接分隔面板32的连接器50且有肋侧506存在于连接器50的顶部侧上以用于附接到顶板。连接器50的有肋侧(506)可相对于顶板10中的狭槽以类似配置定向以对应于底部连接器46的有肋侧(402)在底板11上的所指示布置。参考图28，展示顶部连接器51具有由相交通道511与512形成的大约133°到大约137° (例如，大约135° )的角度及由相交通道511与513及相交通道512与513形成的大约103°到大约107° (例如，大约105° )的角度。销514从Y形桥接部件515的上表面突出。桥接部件515互连连接器51的部分581、582及583，所述部分具有与所述桥接部件的底壁界定通道511、512及513的面向内的垂直壁。销514可用于当从连接器51下面互装配时将分隔面板32锁定在适当位置。销514可与连接器51的本体整体形成，例如像连接器44中的销41及本文中所指示的其它类似销那样。从连接器51的上侧突出的肋516可互装配到顶板10(图3中所展示)上的狭槽(所述狭槽可类似于底板11中的狭槽
37)中以将连接器51附接到顶板。可将肋516成形为与顶板10中的狭槽对应。肋516可具有与连接器51的通道511、512及513相对定位且形成对应于由所述通道形成的所指示角度的角度的若干部分。肋516因此可为Y形。图29展示用于使用位于其底部侧处的狭槽511、512及513以及销514连接分隔面板32的连接器51且有肋侧516存在于连接器51的顶部侧处以用于附接到顶板。连接器51的有肋侧(516)可相对于顶板10中的狭槽以类似配置定向以对应于底部连接器46的有肋侧(402)在底板11上的所指示布置。顶板10可具有类似于底板11上的狭槽371的不同径向延伸狭槽以与类似于底板11上的狭槽37的狭槽形成相同或不同角度，其中连接器50及51可具有不同肋角度及狭槽角度以对应于这些差异(如果存在)。参考图29，展示内分隔段装配件34具有例如在某些前述图中所论述的特征。通道501是由堆叠成四个环形子装配件且通过底部连接器(包含连接器44、45及46)、中间连接器(包含连接器47、48及49)及顶部连接器(包含连接器44、50及51)结合的内屏蔽段面板32界定。本发明的容纳系统的另一特征涉及可用于结合面板、分隔面板等的面板连接器。面板连接器可具有例如(但不限于)图9、14、19、21到28、30及31中所展示的连接器的设计。举例来说，如图2到9及14到31的论述中所指示，连接器可包含至少归属于端接(顶 部及/或底部)连接器及中间连接器的类别的类型。举例来说，端接连接器可用于将一个或一个以上面板连接到底板。举例来说，中间连接器可用于将一个面板连接到一个面板，或将一个面板连接到若干面板或将若干面板连接到若干面板。为简单起见，两种类别(包含用于结合面板或分隔板的类别)通常可称为面板连接器且可共享某些共同特征。涉及在面板装配件中的既定使用点的连接器的某些差异也在本文中在某些所指示图中进行了图解说明。例如，用于将两个或两个以上面板连接在一起的面板连接器可具有至少第一及第二对形成相交凹槽的相对壁。第一对相对壁可各自包括平面内表面且第一对相对壁的内表面可平行于彼此定向。底壁包括第一平面表面，所述第一平面表面与第一对相对壁的平面内表面中的每一者相交以使得第一对相对壁及底壁一起形成具有垂直于平面底面的平面内侧壁的第一凹槽。第二对相对壁可各自包括平面内表面，且第二对相对壁的内表面可经定向平行于彼此且与底壁的第一平面表面相交以使得第二对相对壁及底壁一起形成具有垂直于平面底面的平面内侧壁的第二凹槽。第一凹槽可在凹槽交点处与第二凹槽相交，其中第一凹槽的底面与第二凹槽的底面共平面。第一对相对壁的相对壁中的任一者不与第二对相对壁的相对壁中的任一者共平面。第一对相对壁、第二对相对壁及底壁可全部包括基于碳的材料，例如石墨。面板连接器可进一步具有相对于彼此成角度的第一凹槽及第二凹槽成角度且凹槽交点包括拐角。举例来说，凹槽交点可包括曲面。面板连接器进一步可具有当垂直于第一凹槽截取时一起具有II形剖面的第一对相对壁及底壁且当垂直于第二凹槽截取时，第二对相对壁及底壁一起可具有U.形剖面。可具有某些或所有这些特征的面板连接器可包含例如图9、14、19、21到28、30及31中所展示的连接器或其它设计。在另一实例中，面板连接器可进一步具有底壁(其具有与第一平面表面相对的第二平面表面)，且面板连接器可进一步包括第三及第四对相对壁。第三对相对壁可各自包括平面内表面且可平行于彼此定向，其中第三对相对壁的平面内表面与底壁的第二平面表面相交以形成背对第一凹槽的第三凹槽。第四对相对壁可各自包括平面内表面且可平行于彼此定向，其中第四对相对壁的平面内表面与底壁的第二平面表面相交以形成背对第二凹槽的第四凹槽。此外，第三凹槽可在第二凹槽交点处与第四凹槽相交，且第三凹槽的底面可与第四凹槽的底面共平面。第三对相对壁的相对壁中的任一者不与第四对相对壁的相对壁中的任一者共平面。第三对相对壁及第四对相对壁可包括基于碳的材料，例如石墨。当垂直于第一凹槽及第三凹槽截取时，第一对相对壁、底壁与第三对相对壁一起可具有(例如)H形剖面，且当垂直于第二凹槽及第四凹槽截取时，第二对相对壁、底壁与第四对相对壁一起也可具有H形剖面。这些连接器通常可用作(例如)中间连接器，例如图9中所展示。如所指示，这些类型的中间连接器可用来(例如)连接内屏蔽面板，例如图2及3中所展示。在另一实例中，面板连接器可进一步具有底壁，所述底壁具有与第一平面表面相对的肋。肋可互装配到(例如)底板上的凹槽中。此连接器通常可用作(例如)用于将面板连接到底板(例如图15中所展示)的端接连接器，例如图14中所展示。在其它实例中，面板连接器可进一步具有由位于连接器的至少一个侧上的三对面向内的垂直壁界定的Y形相交凹槽或通道,例如图19、21到28、30及31中所展示。这些连接器进一步在连接器的与第一及第二对相对壁相同的侧上包含第三对相对壁，其中三对相对壁连同底壁一起界定相交以界定Y形凹槽或通道图案的三个凹槽或通道。在涉及用于将 若干面板连接到若干面板(若干分隔板到若干板)的中间连接器(例如图17、20及29中所展示)的某些这些设计中，在连接器本体的两个相对侧上提供Y形凹槽，例如图19及24到28中所展示。在涉及用于将若干面板(分隔面板)连接到底板的端接连接器(例如图17、20及29中所展示)的某些其它设计中，在连接器本体的一个侧上提供Y形凹槽，且在连接器本体的相对侧上提供对应Y形肋，例如图21到23及30到31中所展示。上文所指示的面板连接器中的任一者可进一步具有从至少一个底壁伸入凹槽中的至少一个整体连接器销，或至少一个整体连接器销可从连接器的凹槽中的每一者的底壁伸出，或多个整体连接器销(例如，2个、3个、4个或更多)可从连接器的凹槽中的每一者的底壁伸出，例如(例如)图9、19及21到28中所展示。销可部分地或全部地伸入由连接器的内壁及底壁界定的凹槽或通道中，例如至少大约3%、或大约3%到大约100%、或从大约5%到大约30%、或从大约7%到大约25%、或从大约10%到至少大约20%或相对于总凹槽或通道深度的其它值。如所指示，当包含销时，所述销可经成形及大小设计以可互装配到面板上的对准狭槽中(例如，参见图10)。本发明进一步涉及用于执行使用或生产气体的热控气相化学工艺的设备，其中所述设备包括室及容纳于所述室内且包括基于碳的材料的本发明的隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段，且任选地，其中隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段包括多个互锁单元(例如，面板)的装配件。“互锁”意指邻近单元以防止或限定在至少一个轴(或至少两个轴)上的相对运动的方式结合。隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段的互锁面板可给经组装隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段提供充足气体及/或热保留与充分结构强度及劲度以在高反应温度(例如高于1，000摄氏度)下维持其形状。当多个面板以互锁方式结合在一起时，通过互锁相继单元(例如，面板)所形成的接头在隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段的内表面与外表面之间界定曲折路径且借此抑制来自段内的热损失及气体逃逸。不同于利用隔离材料的先前系统，如果在本发明中隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段的任何一个区域被损坏或降级，那么不需要替换整个本体且可在不需要替换本发明的容纳系统的任何未损坏或未磨损面板的情形下替换磨损或损坏区域。作为一种选择，当隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段包括面板时，面板中的每一者的至少一个侧可形成有互锁特征以便与邻近面板的互补互锁特征协作。任选地，面板的所有侧可形成有互锁特征。任选地，本发明的任何段的互锁特征可包括可接纳于邻近面板的互补凹槽或凹部中的舌样凸出部。接头处的凸舌与凹槽装配件在经组装隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段的内部与外部之间为反应气体界定曲折路径。接头处的此曲折路径避免在邻近邻接面板之间的接头处形成气体或热可易于泄漏从而导致不期望损失的直通狭槽。另一选择为，面板可包括互补凹槽或凹部，邻近面板中的互补凹槽或凹部协作以形成通道来接纳销子以便将邻近面板互锁在一起。面板可扣合在一起以防止面板散开。除了提供隔离性质之外，面板还应在生产半导体材料期间忍受气体的腐蚀性质。本发明的容纳系统能够成功地操作于CVD反应器及/或热转换器中。 本发明的设备可为用于通过热分解半导体材料的气态前驱物化合物来将半导体材料化学气相沉积到热源上的反应器。如果半导体材料为硅，那么气态前驱物化合物可包括娃烧气体，例如，单娃烧、二娃烧或其混合物。另一选择为，气态前驱物可包括齒娃烧气体，例如，三氯硅烷。所述设备可为用于生产供在反应器中使用的半导体材料的气态前驱物化合物的转换器。作为一种选择，本发明可包含用于容纳系统的组件(例如，隔离段、屏蔽段及/或分隔段)的刚性-柔性混合材料。刚性-柔性混合材料可为(例如)可包含粘结到至少一个柔性隔离层的至少一个刚性隔离层的刚性-柔性混合隔离材料，其中刚性隔离层及柔性隔离层包括基于碳的材料。柔性隔离物界定为可弯曲成10英寸(25.4cm)直径形式且仍可用作隔离材料的任何隔离物。刚性隔离物界定为具有至少约IOpsi的抗弯强度的任何隔离物。刚性-柔性混合材料提供优于单独使用刚性隔离物或柔性隔离物的显着优点。柔性隔离物具有极佳热隔离性质，但在其结构中缺少可用在需要坚固形式的应用中的强度。刚性隔离物具有极佳结构性质，但作为隔离物不如柔性隔离物有效。刚性及柔性隔离物两者可由任何适当碳纤维前驱物形成，包含(但不限于)人造丝、PAN、浙青或其它适合碳前驱物材料。柔性隔离物厚度的总和可至少约0. 25英寸(0. 6cm)。两种形式的隔离物可以任何适合方式粘结到彼此。刚性层及柔性层可以各种交替关系组装且可以液体或干燥形式组装。个别刚性层及柔性层可具有各种厚度。全部柔性层厚度的总和可至少约为0.25英寸(0.6cm)厚。组合层的总厚度可在从约0. 25英寸(0. 6cm)到9. 0英寸(22. 9cm)的范围。分层隔离材料也可包含至少一个柔性石墨(也称为石墨箔)层。刚性层及柔性层以及至少一个石墨箔层可以各种交替关系组装。分层隔离材料也可包含至少一个碳纤维复合物(CFC)材料层。刚性层及柔性层以及至少一个CFC层可以各种交替关系组装。分层隔离材料可包含至少一个石墨箔层及一个CFC层。刚性层及柔性层以及至少一个石墨箔及至少一个CFC层可以各种交替关系组装。
分层隔离材料也可包含至少一个石墨涂料层。刚性层及柔性层以及至少一个石墨涂料层(其与至少一个石墨箔层组合或替换所述至少一个石墨箔层)可以各种交替关系组装。分层材料可使用温度、温度及真空或温度及卤素气体来纯化。在组装层之后，可将分层隔离材料机加工成各种配置。更详细地且作为实例，刚性-柔性隔离混合材料I包含粘结到至少一个柔性隔离层2的至少一个刚性隔离层3，其中刚性隔离层3及柔性隔离层2包括基于碳的材料。柔性隔离物厚度的总和可至少约为0.25英寸(0.6cm)。刚性隔离物界定为具有至少约IOpsi的抗弯强度的任何隔离物。刚性隔离物3可由任何适当碳纤维前驱物形成，包含(但不限于)人造丝、PAN、浙青或其它适合碳前驱物材料。另外，可将填充剂(例如炭黑粒子、焦炭粒子及/或陶瓷纤维)引入柔性隔离材料中。此外，刚性隔离材料2可具有从约0. lg/cc到0. 25g/cc的范围的密度。柔性隔离物2界定为可弯曲成10英寸直径形式且仍可用作隔离物的任何隔离材 料。柔性隔离材料2可由任何适当碳纤维前驱物形成，包含(但不限于)人造丝、PAN、浙青或其它适合碳前驱物材料。柔性隔离材料可由不同厚度的碳纤维前驱物形成，在从0. I英寸(0.3cm)到2.0英寸(5.1cm)的范围。另外，可将填充剂引入柔性隔离材料中。柔性隔离材料可包括具有在从约I. 0到50丹尼尔的范围的丹尼尔或线性质量密度的碳纤维。同样地，柔性隔离材料可具有在从约0. 05g/cc到0. 15g/cc的范围的密度。刚性隔离层3材料及柔性隔离层2材料可以任何适合方式粘结到彼此以形成层压结构。形成层压结构的实例包含(但不限于)使用经专门调适的高温胶水/粘合剂或树脂或胶合剂将柔性隔离材料粘贴到刚性板。其它粘结技术包含使用真空压力将柔性隔离材料中的纤维吸向刚性板。在第6，248，677号美国专利(道丁 L. D(Dowding, L. D))中所述的一个示范性技术中，将含有碳纤维的浆液倾注在适合模具中所含有的刚性板材料上方且施加真空压力以将浆液中的纤维吸向刚性板。随着将纤维拉向刚性板，所述纤维变得充分缠绕以形成柔性隔离层。此后，从模具中移出复合材料且使其干燥以形成层压结构。刚性隔离层材料及柔性隔离层材料可通过粘合剂(例如，酚醛树脂与玉米糖浆的混合物)粘结在一起。此粘合剂混合物可用水稀释以有助于其施加。然后可在100°C到250°C的范围(如此项技术中通常已知)内的温度下使粘结剂固化以硬化树脂(使粘结剂中的聚合链交联)以形成生坯。然后可在惰性气氛(例如氩气或氮气)中将处于其生坯状态的粘结层热处理到超过1000°C的温度以改进隔离材料的性质，另外还使固化树脂碳化，因此形成将隔离层保持在一起的碳键。可使用具有充分粘合性质以在其生坯状态将隔离层粘结在一起另外还能够当在此项技术中通常已知的高温下热处理时碳化以形成碳键的其它粘结剂或碳前驱物。其它粘结剂包含但不限于浙青或焦油。刚性及柔性材料可由不同碳前驱物形成，例如人造丝衍生的碳纤维、浙青衍生的碳纤维及PAN衍生的碳纤维。刚性层及柔性层可以各种交替关系组装且可以液体或干燥形式组装。图32图解说明由刚性层3及柔性层2形成的分层隔离材料的一个实例。在另一实例中，所述层布置成刚性-柔性-柔性-柔性-刚性配置。在又一实例中，所述层布置成柔性-刚性-柔性-刚性-柔性配置。个别刚性及柔性层可具有各种厚度。全部柔性层厚度的总和可为至少约0. 25英寸(0. 6cm)厚。组合层的总厚度可(例如)在从约0. 25英寸(0. 6cm)到9. 0英寸(22.9cm)的范围内。分层隔离材料4还可包含至少一个柔性石墨5(也称为石墨箔)材料层(参见图33)。石墨箔通常是由矿物石墨(可膨胀片状石墨)制造。石墨箔是极佳密封材料且可用于制作抗化学及高温衬垫、密封零件、压缩包装等。利用其定向导热性特性，石墨箔常常用作工业炉以及电子装置中的衬里以控制及扩散热流。石墨箔具有至少I. 00g/cc到I. 25g/cc的表观密度。石墨箔层可具有从0.010英寸(0.0254cm)到0. 25英寸(0.6cm)的范围内的厚度。刚性层3及柔性层2以及至少一个石墨箔层可以各种交替关系组装。图33图解说明由刚性层3、柔性层2及石墨箔层5形成的分层隔离材料4的一个实例。在另一实例中，所述层布置成石墨箔-刚性-柔性-石墨箔-柔性-柔性-刚性配置。在又一实施例中，所述层布置成石墨箔-柔性-刚性-柔性-刚性-柔性-石墨箔配置。分层隔离材料也可包含至少一个碳纤维复合物(CFC)材料层。CFC材料是可用在严格结构及高温应用中的高强度二向纤维加强复合材料。CFC材料的纺织构造赋予极佳穿厚度热性质及优良隔离质量。CFC具有至少I. Og/cc到I. 6g/cc的表观密度。CFC层可具有从0.0625英寸(0.16cm)到0. 5英寸(1.3cm)的范围的厚度。刚性层及柔性层以及至少 一个CFC层可以各种交替关系组装。所述层可布置成刚性-柔性-柔性-柔性-刚性-CFC配置。作为另一实例，所述层可布置成柔性-刚性-柔性-刚性-柔性-CFC配置。分层隔离材料可至少包含一个石墨箔层及一个CFC层。刚性层及柔性层以及至少一个石墨箔及至少一个CFC层可以各种交替关系组装。在一个实例中，所述层可布置成石墨箔-刚性-柔性-石墨箔-柔性-柔性-刚性-CFC配置。在另一实例中，所述层可布置成石墨箔-柔性-刚性-石墨箔-柔性-刚性-柔性-CFC配置。分层隔离材料6也可包含至少一个石墨涂料层7 (参见图34)。可施加石墨涂料层7以进一步减少除尘及放气或充当热反射表面。刚性层3及柔性层2以及至少一个石墨涂料层7 (其与至少一个石墨箔层组合或替换所述至少一个石墨箔层)可以各种交替关系组装。图34图解说明由刚性层2、柔性层3及石墨涂料层7形成的分层隔离材料的一个实例。在另一实例中，所述层布置成石墨涂料-刚性-柔性-石墨箔-柔性-柔性-刚性配置。在又一实例中，所述层可布置成石墨涂料-柔性-刚性-柔性-刚性-柔性配置。也可连同刚性层及柔性层以及至少一个石墨涂料层(其与至少一个石墨箔层组合或替换所述至少一个石墨箔层)包含CFC层。在一个实例中，所述层可布置成石墨涂料-刚性-柔性-石墨箔-柔性-柔性-刚性-CFC配置。在另一实例中，所述层可布置成石墨涂料-柔性-刚性-柔性-刚性-柔性-CFC配置。分层隔离材料8可如图35、36及37中所图解说明形成。所述层布置成石墨箔5_刚性2-柔性3-柔性3-柔性3-刚性2-石墨箔5配置。每一石墨箔层5约为0. 5mm厚，每一刚性层2约为IOmm厚且每一柔性层3约为25mm厚。分层材料可使用温度、温度及真空及/或温度及卤素气体来纯化。在组装层之后，可将分层隔离材料机加工成各种配置，包含(但不限于)矩形、方形、六边形、圆柱形、锥形等。可将所述材料机加工成实质上符合炉或其它装备形状的复杂形状。通过组合柔性材料的隔离性质与刚性板的增强的结构强度及劲度，本发明在若干领域中(例如在生产半导体材料中)提供热隔离。在如图38到40中所展示的本发明中，隔离衬里27可由通过适合互锁机构结合在一起的多个单元28的装配件形成。如图39及40中所展示，隔离衬里27可由从个别互锁单元28组装的环形子装配件29堆积而成。环形子装配件29的数目确定隔离衬里27的高度。不存在对隔离衬里分解成个别单元的程度的限定，但用以形成隔离衬里的单元的数目不应太多而危及隔离衬里在实际使用中的结构强度及整体性。供在本发明中使用的有效单元为矩形或方形形状。本发明也涉及用于执行使用或产生气体的热控气相化学工艺的设备。所述设备可包括室及容纳在所述室内且包括基于碳的材料的隔离衬里，其中隔离衬里包括多个互锁单元的装配件。与整体本体需要形成隔离衬里及/或底板的先前信念相反且与反应物气体将在毗连互锁单元的接头之间迁移的预期相反，对于本发明，互锁单元可给经组装隔离衬里提供充足气体及热保留连同充分结构强度及劲度以在高反应温度下维持其形状。 通过互锁相继单元而形成的接头在隔离衬里的内表面与外表面之间界定曲折路径且借此抑制从衬里的热损失及气体逃逸。当前在所述技术中，如果隔离衬里的任何一个区域降级，那么需要替换整个衬里本体，从而导致成本增加。由于气体及其副产物(例如氯硅烷及氯化氢气体)的腐蚀性质，一个区域降级是特别普遍的。在本发明中，另一方面，可通过替换个别隔离单元中的一者或一者以上来修补隔离衬里的任何一个区域。将隔离衬里分解成个别单元或甚至子单元减少与衬里的搬运、运输或储存相关联的问题。子单元可为实质上平坦的，从而与弯曲或拱形类型本体相比允许由简单成形技术(例如，均衡压制或等压制技术)容易地制作每一单元且需要极少机加工操作。此外，单元及/或子单元的性质可通过添加具有优良结构或隔离性质的一个或一个以上其它材料层而容易地增强。任选地，单元或子单元中的每一者的至少一个侧可形成有互锁特征，以便与邻近单元或子单元的互补互锁特征协作。任选地，子单元的所有侧可形成有互锁特征。任选地，互锁特征包括可接纳于邻近单元的互补凹槽或凹部中的舌样凸出部。接头处的凸舌与凹槽装配件在经组装衬里的内部与外部之间为反应气体界定曲折路径。接头处的此曲折路径避免在邻近邻接单元或子单元之间的接头处形成气体或热可容易地泄漏从而导致不期望损失的直通狭槽。另一选择为，单元可包括互补凹槽或凹部，邻近单元中的互补凹槽或凹部协作以形成通道来接纳销子以便将邻近单元互锁在一起。单元可扣合在一起以防止单元散开。除了提供隔离性质外，所述单元需要在生产半导体材料期间容忍气体的腐蚀性质。因此，至少一个单元包括碳，例如，碳纤维。通过组合毡隔离物的隔离性质与刚性板的增强的结构强度及劲度，所述单元可拥有如上文所述的刚性板隔离材料的性质。隔离衬里可在CVD反应器及热转换器两者中提供隔离。所述设备可为用于通过热分解半导体材料的气态前驱物化合物将半导体材料化学气相沉积到热源的反应器。如果半导体材料为硅，那么气态前驱物化合物可包括硅烷气体，例如单硅烷、二硅烷及/或其混合物。气态前驱物可包括卤硅烷气体，例如三氯硅烷。所述设备可为用于生产供在反应器中使用的半导体材料的气态前驱物化合物的转换器。通常所述技术中所已知的在接头处在隔离衬里的内面与外面之间界定曲折路径以抑制从转换室的热损失及废气逃逸的任何互锁机构均是准许的。此不仅确保每一单元互锁在环内(如图39中所展示)而且个别环可结合在一起以形成圆柱形本体(如图40中所展示)。例如，在典型热转换器中，隔离衬里可由四个环组装而成，每一环由20个互锁单元形成。因此，一共80个单元构成隔离衬里的圆柱形本体。另一选择为，每一单元可形成为环且隔离本体可通过将环形单元组装在一起而形成。尽管，将隔离本体展示为圆柱形本体，但本发明并不限于圆柱形本体，而可为围绕转换室提供有效隔离的任何其它形状本体，例如椭圆形、有角的或任何所需剖面的管状本体。如上文所论述，相继单元之间的接头处的互锁特征可在隔离衬里的内面与外面之间界定曲折路径以抑制热损失及废气容纳。互锁特征的实例包含(但不限于)凸舌与凹槽机构或鸠尾榫机构。单元可扣合在一起以提供可靠接头并防止单元散开。在如图39及41中所展示的本发明中，每一单元为矩形形状，其具有曝露于反应室的内壁30及背对反应室的外壁31、与环中的邻近单元邻接的侧壁32及顶部壁33及底壁34。每一单元的高度及宽 度可根据形成隔离衬里的单元的大小及数目而变化。图40中所展示的隔离衬里可由四个环的装配件形成，每一环由20个互锁单元形成。出于在热转换器中提供热隔离的目的，每一单元的高度及宽度可分别为20. 9英寸(53. Icm)及9. 85英寸(25cm)。单元的每一侧壁32可成角度，以便当邻近单元邻接在一起时，其组装成如图10及11中所展示的环。每一侧壁包括沿单元28延伸的凹部或凹槽35，所述凹部或凹槽与邻近单元上的互补凹槽或凹部协作以形成通道，以便接纳销子，从而将邻近单元互锁在一起。图41及42展示两个邻接相继单元28之间的接头的实例。邻近单元的凹槽或凹部35对准以形成通道或销子槽，以便接纳销子或销36 (参见图44)，从而将单元锁定在一起。此类型互锁机构不仅将邻近单元锁定成环，而且还在隔离衬里的内面与外面之间提供曲折路径以抑制热损失。另一选择为，使用扣合在一起的凸舌与凹槽机构或鸠尾榫机构消除销子的使用。除了形成在侧壁处的互锁特征之外，每一单元的顶部壁33及底壁34也可形成有互锁机构。如图43中所展示，每一单元的顶部壁33及底壁24分别包括凸凸部37及互补凹槽38，所述凸出部及互补凹槽分别与来自所述单元上面及下面的相邻单元的凹部及凸出部协作。通过在每一单元的所有四个侧上具有互锁特征(如图43中所展示)，不仅允许每一单元的任一侧与横向安置在所述单元的任一侧处的相邻单元协作，而且单元的顶部壁及底壁也可与安置在所述单元上面及下面的相邻单元协作。在使用中，将每一单元互锁在隔离衬里的环内且隔离衬里的高度可通过不断地增加用以形成圆柱形本体的环的数目(如图40中所展示)而增加。每一单元的前(内)壁30及后(外)壁31可为平坦的。与弯曲或拱形类型面(参见图41)相比，平坦面更易于成形，从而需要极少机加工操作。成形技术的实例包含(但不限于)压制，例如均衡压制及等压制或铸造。形成互锁特征的凹部与凸出部可机加工成所述单元或在成形操作期间形成。如果面向前后面的壁是平坦的，那么环将具有多边形配置。为更接近地近似圆柱形形式，优选地环由10个或10个以上(优选地多于20个)单元形成。图45展示由多个互锁单元28的组合件制作的隔离衬里27的透视图，据此每一单元的前(内)壁30及后(外)壁是平坦的，所述隔离衬里的剖面具有多边形配置。
除了隔离衬里由上文所论述的单独离散互锁单元的组合件形成之外，底板22(图
38)及盖40 (图46)也可由互锁单元的组合件形成。如针对隔离衬里所论述的类似互锁特征可用于将底板中的单元结合在一起以便在底板的顶部面与底部面之间提供曲折路径以抑制热损失及废气之容纳。为给顶部遮盖提供热隔离，隔离外盖可形成顶部遮盖的部分。如图46中所展示的顶部遮盖是由两个板形成石墨板41，其与隔离衬里协作以在转换工艺期间容纳反应物气体；及外盖40，其用以在转换工艺期间提供热隔离。如同底板22，盖40可由多个互锁单元的组合件形成。为给经组装隔离衬里提供充分刚性、劲度及结构强度，每一单元可包括如上文所述的分层刚性-柔性隔离混合材料。层的形式、类型及布置并不限于隔离衬里而是也可应用于构成底板的单元的制作及构成。此外，层在层压板中的布置并不限于上文所述的布置且层的其它布置也是准许的以给单元提供充分结构强度及隔离性质。同样地，不存在对层类型的布置及甚至形成单元的层压板中层的数目的限制。举例来说，每一单元可由层压板形成，所述层压板由刚性及/或柔性及/或CFC层组成。可添加石墨箔层以改进其密封性 质。层组合利用每一材料类型的性质，此继而增强供用作生产半导体材料(尤其是硅)中的隔离物的单元的性质。组装之后，隔离衬里27可容纳于外部钢室43 (参见图47)中以形成气密密封且然后用CVD反应工艺的前驱物气体净化。尽管已参考用于将来自CVD反应工艺的废气转换成半导体材料的气态前驱物化合物的热转换器来具体描述本发明，但本发明可同样适用于在CVD反应器中提供隔离物及底板。在CVD反应器的情况下，隔离衬里与底板协作以形成用于半导体材料的气态前驱物化合物到沉积在CVD反应器中的半导体的反应的反应室。本发明按照任何次序及/或以任何组合包含以下方面/实施例/特征I.本发明涉及一种用于反应器的基于碳的容纳系统，其包括a)隔离段，其包括至少一个隔离层 '及b)屏蔽段，其包括至少一个屏蔽层，其中所述至少一个隔离层包括碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、碳纤维柔性毡、柔性石墨毡、刚性-柔性混合板、泡沫碳薄片、碳气凝胶薄片或其任何组合，且其中所述至少一个屏蔽层包括石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其组合。2.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段进一步包括次级材料，所述次级材料包括防潮涂料、石墨箔、碳纤维复合物、除涂料以外的防潮涂层或其任何组合。3.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述次级材料存在于所述至少一个隔离层的至少一个侧上。4.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述次级材料至少部分地密封所述隔离段。5.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述次级材料完全密封所述隔离段。6.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述防潮涂层包括玻璃碳、热解碳、热解石墨、碳、石墨、金刚石、碳化硅、碳化钨、碳化钽或者其任何组合或混合物。7.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括多个隔离面板。8.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括互锁在一起以形成壁或其区段的多个隔离面板。9.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其进一步包括将所述多个所述隔离面板连接在一起的连接器。10.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述连接器中的每一连接器与所述隔离面板中的两者到四者中的每一者的拐角连接。11.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个 隔离层包括具有I份碳纤维0. 02份碳化树脂到I份碳纤维3份碳化树脂的碳纤维对树脂重量比的至少一个碳纤维刚性板或至少一个碳刚化毡。12.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述屏蔽段具有从大约3mm到大约70mm的厚度。13.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述屏蔽段包括I到25个相同或彼此不同的屏蔽层。14.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个屏蔽层具有从大约3mm到大约70mm的厚度。15.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段具有从大约IOmm到大约250mm的厚度。16.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括从一个隔离层到25个相同或彼此不同的隔离层。17.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个隔离层具有从IOmm到大约250mm的厚度。18.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述石墨箔且其具有从大约0. 15mm到大约15mm的厚度。19.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述碳纤维复合物且其具有从大约0. Imm到大约50mm的厚度。20.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述防潮涂料且其具有从大约0. 05mm到大约5mm的厚度。21.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述防潮涂层且其具有自0. 005毫米到约5毫米的一厚度。22.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段具有以下性质中的至少一者a)当在氩气的一个大气压下通过激光闪光法测量时在1，600°C下小于2. 5ff/m/K的导热率(ASTM E1461)；b)使用四点负荷法测量的最小IOpsi的抗弯强度(ASTM C651)；c)使用双推杆膨胀仪测量的小于IOX 10_6mm/(mm°C )的热膨胀系数(ASTME228)；及/或d)小于500ppm的氧、小于20ppm的钠、小于20ppm的I丐、小于20ppm的铁、小于20ppm的钥;、小于20ppm的钛、小于20ppm的错、小于20ppm的鹤、小于5ppm的硼、小于5ppm的磷或小于50ppm的硫或其任何组合。23.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述性质
中的每一者。24.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述性质中的至少两者。25.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个屏蔽层包括所述石墨板。
26.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述石墨板具有以下性质中的至少一者a)至少I. 7g/cm3的表观密度；b)使用四点负荷法测量的至少8，500psi的一抗弯强度(ASTM C651)；c)至少 13，500psi 的抗压强度(ASTM C695)；d)使用双推杆膨胀仪测量的5X10_6mm/(mm°C )的热膨胀系数(ASTM E228)；e)至少50的肖氏硬度；f) 15%或更小的孔隙率；及/或g)以下纯度小于20ppm的钠、小于20ppm的钙、小于20ppm的铁、小于20ppm的钥;、小于20ppm的钛、小于20ppm的错、小于20ppm的鹤、小于5ppm的硼、小于5ppm的磷或小于50ppm的硫或其任何组合。27.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所有所述性质。28.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述性质中的至少两者。29.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括包围所述屏蔽段的壁，所述屏蔽段包括壁。30.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段与所述屏蔽段接触。31.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段为圆柱形或多边形的壁且所述屏蔽段为圆柱形或多边形的壁。32.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段为壁且所述屏蔽段为壁，其中所述两者均包围所述反应器的加热器或加热器系统。33.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段及所述屏蔽段为邻近于彼此以使得在所述隔离段与所述屏蔽段之间存在不大于15cm的间隙的壁。34.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括互锁在一起以形成为圆柱形或多边形形状的壁的多个隔离面板，且其中所述屏蔽段包括互锁在一起以形成为圆柱形或多边形形状的壁的多个屏蔽面板。
35.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述隔离面板通过多个连接器互锁在一起且所述多个连接器进一步将所述多个屏蔽面板连接在一起。36.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其进一步包括分隔段，所述分隔段包括至少一个分隔层。37.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个分隔层包括石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其组合。38.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个分隔层包括石墨板。39.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述分隔段包括形成至少一个壁或若干互连壁的多个分隔面板。 40.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中所述分隔段包括互锁在一起以形成一壁或一系列壁的多个分隔面板。41.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其进一步包括将所述多个所述分隔段连接在一起的连接器。42.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中每一连接器与所述分隔面板中的三者中的每一者的拐角连接。43.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中包括石墨板的所述分隔面板具有以下性质中的至少一者a)至少I. 7g/cm3的表观密度；b)使用四点负荷法测量的至少8，500psi的抗弯强度(ASTM C651)；c)至少 13，500psi 的抗压强度(ASTM C695)；d)使用双推杆膨胀仪测量的5 X10-6mm/(mm°C )的热膨胀系数(ASTM E228)；e)至少50的肖氏硬度；f) 15%或更小的孔隙率；及/或g)以下纯度小于20ppm的钠、小于20ppm的I丐、小于20ppm的铁、小于20ppm的钥;、小于20ppm的钛、小于20ppm的错、小于20ppm的鹤、小于5ppm的硼、小于5ppm的磷或小于50ppm的硫或其任何组合。44.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中用于一壁或一系列互连壁的所述分隔面板隔开反应器的各个部分且容纳于形成多边形壁的所述隔离段及/或形成多边形壁的所述屏蔽段内。45. 一种用于反应器的基于碳的容纳系统,其包括a)隔离段，其包括至少一个隔离层 '及/或b)屏蔽段，其包括至少一个屏蔽层，其中所述至少一个隔离层包括含碳材料或基于碳的材料，例如碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、碳纤维柔性毡、柔性石墨毡、刚性-柔性混合板、泡沫碳薄片、碳气凝胶薄片或其任何组合，且其中所述至少一个屏蔽层包括含碳材料或基于碳的材料，例如石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其任何组合。
46.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述隔离段且限制条件是所述隔离层不包含刚性-柔性混合板。47.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在所述隔离段且所述至少一个隔离层包括a)隔离段，其包括至少一个隔离层；或b)屏蔽段，其包括至少一个屏蔽层，其中所述至少一个隔离层包括碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、碳纤维柔性毡、柔性石墨毡、泡沫碳薄片、碳气凝胶薄片或其任何组合，且
其中所述至少一个屏蔽层包括石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其组合。48. 一种用于将两个或两个以上面板连接在一起的面板连接器，所述面板连接器包括第一对相对壁,每一相对壁包括一平面内表面,所述第一对相对壁的所述内表面平行于彼此定向；底壁，其包括与所述第一对相对壁的所述平面内表面中的每一者相交以使得所述第一对相对壁与所述底壁一起形成第一凹槽的第一平面表面，所述第一凹槽具有垂直于平面底面的平面内侧壁；第二对相对壁，每一相对壁包括一平面内表面，所述第二对相对壁的所述内表面平行于彼此定向且与所述底壁的所述第一平面表面相交以使得所述第二对相对壁与所述底壁一起形成第二凹槽，所述第二凹槽具有垂直于平面底面的平面内侧壁；其中所述第一凹槽在凹槽交点处与所述第二凹槽相交，所述第一凹槽的所述底面与所述第二凹槽的所述底面共平面，所述第一对相对壁的所述相对壁中的任一者均不与所述第二对相对壁的所述相对壁中的任一者共平面，且所述第一对相对壁、所述第二对相对壁及所述底壁全部包括基于碳的材料。49.任何先前或以下实施例/特征/方面的面板连接器，其中所述第一凹槽与所述第二凹槽相对于彼此成角度且所述凹槽交点包括拐角。50.任何先前或以下实施例/特征/方面的面板连接器，其中所述凹槽交点包括曲面。51.任何先前或以下实施例/特征/方面的面板连接器，其中当垂直于所述第一凹槽截取时，所述第一对相对壁与所述底壁一起具有u 形剖面，且当垂直于所述第二凹槽截取时，所述第二对相对壁与所述底壁一起具有U 形剖面。52.任何先前或以下实施例/特征/方面的面板连接器，其中所述底壁具有与所述第一平面表面相对的第二平面表面，且所述面板连接器进一步包括第三对相对壁，每一相对壁包括一平面内表面且平行于彼此定向，所述第三对相对壁的所述平面内表面与所述底壁的所述第二平面表面相交以形成背对所述第一凹槽的第三凹槽；及第四对相对壁，每一相对壁包括一平面内表面且平行于彼此定向，所述第四对相对壁的所述平面内表面与所述底壁的所述第二平面表面相交以形成背对所述第二凹槽的第四凹槽；
其中所述第三凹槽在第二凹槽交点处与所述第四凹槽相交，所述第三凹槽的所述底面与所述第四凹槽的所述底面共平面，所述第三对相对壁的所述相对壁中的任一者均不与所述第四对相对壁的所述相对壁中的任一者共平面，且所述第三对相对壁及所述第四对相对壁包括基于碳的材料。53.任何先前或以下实施例/特征/方面的面板连接器，其中当垂直于所述第一凹槽及第三凹槽截取时，所述第一对相对壁、所述底壁及所述第三对相对壁一起具有H形剖面，且当垂直于所述第二凹槽及第四凹槽截取时，所述第二对相对壁、所述底壁及所述第四对相对壁一起具有H形剖面。54.任何先前或以下实施例/特征/方面的基于碳的容纳系统，其中存在隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段及/或连接器，且其中所述隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段及/或连接器进一步包括至少一种次级材料。
55. 一种刚性-柔性混合隔离材料,其包括a.第一层，其包括刚性隔离材料 '及b.第二层，其包括柔性隔离材料，其中所述第一层及第二层包括基于碳的材料。56.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性混合隔离材料，其中所述第二层的厚度为至少0. 25英寸(0. 6cm)。57.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括所述刚性隔离材料的至少一个额外层。 58.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括所述柔性隔离材料的至少一个额外层，其中所述柔性隔离材料与所述第二层的组合厚度为至少0. 25英寸(0. 6cm)。59.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括至少一个石墨箔层。60.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括至少一个CFC层。61.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括至少一个石墨涂料层。62.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性混合隔离材料，其中所述刚性-柔性混合隔离材料的所述厚度为至少0. 25英寸(0. 6cm)。63.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性隔离材料，其中所述第一层及第二层包括碳纤维。64.任何先前或以下实施例/特征/方面的刚性-柔性混合隔离材料，其中所述第一层及第二层由不同碳纤维前驱物形成。65. 一种形成如先前或以下实施例/特征/方面中所界定的刚性-柔性混合隔离材料的方法，其包括以下步骤a.使用粘结剂将所述第一层粘合到所述第二层以形成层压材料，b.在惰性气氛中热处理所述层压材料。 66.任何先前或以下实施例/特征/方面中的方法，其进一步包括热处理所述层压材料以使所述粘结剂固化的步骤。
67.任何先前或以下实施例/特征/方面中的方法，其进一步包括在用以使所述粘结剂固化的所述热处理工艺期间在至少0. 03巴的压力下将所述第一层与第二层保持在一起的步骤。68.任何先前或以下实施例/特征/方面中的方法，其中所述粘结剂包括碳前驱物。69.任何先前或以下实施例/特征/方面中的方法，其中所述粘结剂包括酚醛树脂与玉米糖浆的混合物。70.任何先前或以下实施例/特征/方面中的方法，其中在惰性气氛中热处理所述层压材料以使所述粘结剂碳化。71. 一种用于执行使用或产生气体的热控气相化学工艺的设备，所述设备包括室及容纳于所述室内且包括基于碳的材料的隔离衬里，其中所述隔离衬里包括多个互锁单元 的组合件。72.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其进一步包括用于与容纳于所述室内的所述隔离衬里协作的基底及/或盖，所述基底及/或盖包括基于碳的材料，其中所述基底及/或所述盖包括多个互锁单元的组合件。73.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中所述隔离衬里是由以互锁关系堆叠的互锁单元的两个或两个以上环组合件形成。74.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中所述互锁单元是实质上平坦的。75.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中至少一个单元的至少两侧形成有互锁特征以便与邻近单元的互补互锁特征协作。76.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中至少一个单元的所有侧形成有互锁特征。77.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中至少一个侧上的所述互锁特征包括可接纳于邻近单元中的互补凹槽或凹部中的舌样凸出部。78.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中单元的至少一个侧上的所述互锁特征包括凹槽或凹部，所述凹槽或凹部与邻近单元上的互补凹槽或凹部协作以形成通道以便接纳销子从而将所述邻近单元互锁在一起。79.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中至少一个单元包括碳纤维。80.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中所述至少一个单元包括如在任何先前或以下实施例/特征/方面中所界定的刚性-柔性板隔离材料。81.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中所述设备是用于通过热分解半导体材料的气态前驱物化合物来将所述半导体材料化学气相沉积到热源上的反应器。82.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中所述设备是用于生产在由任何先前或以下实施例/特征/方面中所界定的反应器中的所述半导体材料的所述气态前驱物化合物的转换器。83.任何先前或以下实施例/特征/方面中的设备，其中所述设备是用于执行使用或产生腐蚀性气体的热控气相化学工艺。
84. 一种单元，其包括基于碳的材料且具备互锁特征并适于用作任何先前或以下实施例/特征/方面的所述设备中的互锁单元。85. 一种单元，其包括如任何先前或以下实施例/特征/方面中所界定的刚性-柔性混合隔离材料，且具备互锁特征并适于用作任何先前或以下实施例/特征/方面的所述设备中的互锁单元。86. 一种销子，其适用于任何先前或以下实施例/特征/方面的所述设备中的互锁单元中。87. 一种用于制造供在任何先前或以下实施例/特征/方面的所述设备中使用的隔离衬里的套件，其包括如在任何先前或以下实施例/特征/方面中的多个单元。88. 一种隔离衬里或一种底板或一种顶板，其供在任何先前或以下实施例/特征/方面的所述设备中使用且包括多个互锁单元。
89.任何先前或以下实施例/特征/方面的隔离衬里，其中所述隔离衬里的剖面是实质上多边形。90. 一种在任何先前或以下实施例/特征/方面的设备中提供隔离衬里的方法，其包括使任何先前或以下实施例/特征/方面的多个单元互锁的步骤。91. 一种提供任何先前或以下实施例/特征/方面的设备中的基底及/或盖的方法，其包括使如在任何先前或以下实施例/特征/方面中所界定的多个单元互锁的步骤。本发明可包含上文及/或下文中成句地及/或成段地陈述的这些各种特征或实施例的任何组合。认为本文中所揭示特征的任何组合为本发明的部分且关于可组合特征不打算进行限制。本发明将通过以下实例来进一步阐明，所述实例将为本发明的示范性实例。实M实例I:制作具有隔离段、屏蔽段及分隔段的基于碳的容纳系统且该系统具有图I到28中所展示的装配。屏蔽段(内屏蔽)的制造用带锯将300_(11. 81 英寸)X600mm(23. 62 英寸)X1000mm(39. 37 英寸)的Morgan AM&T EY308 石墨块切割成 10 个 25mm (0. 98 英寸)X 600mm (23. 62 英寸)X IOOOmm(39. 37英寸)的板。从这些板，使用表面研磨机与三轴铣床的组合来机加工5个环状顶部及5个环状底部内屏蔽零件。同样地，将810mm(31. 89英寸)直径X 150mm(5. 91英寸)长度的EY308石墨圆柱体切割成2个810mm(31. 89英寸)直径X 25mm(0. 98英寸)的圆盘。从这些板，使用表面研磨机与三轴铣床的组合来机加工两个圆盘形顶部及底部屏蔽零件。用带锯将300_(11. 81 英寸)X500_(19. 69 英寸)X1000mm(39. 37 英寸)的Morgan AM&T EY308 石墨块切割成 40 个板，每一者为 15mm (0. 59 英寸)X 247mm (9. 72英寸)X691mm(27. 20英寸)。从这些板，使用表面研磨机与三轴统床的组合来机加工构成内屏蔽的顶部环及底部环的40个零件。类似地，使用带锯从300mm (11. 81英寸)X 600mm(23. 62 英寸)X 1220mm(48. 03 英寸)的 EY308 石墨块切割 20 个 15mm(0. 59 英寸)X 247mm (9. 72英寸)X 695mm (27. 36英寸)的板。使用表面研磨机与三轴铣床将这些板机加工成构成内屏蔽的中间环的20个零件。用带锯将300mm(II. 81 英寸)X 500mm(19. 69 英寸)X IOOOmm(39. 37 英寸)的Morgan AM&T EY308石墨块切割成80个块，每一者为39_(1. 54英寸)X58mm(2. 28英寸)X68mm (2. 68英寸)。从这些块，使用三轴铣床机加工40个内屏蔽中间连接器及40个内屏蔽顶部/底部连接器。在具有卤素气体功能的真空炉中纯化构成内屏蔽的零件。隔离段(外衬里)的制造外衬里的侧壁是由来自60个25mm (0. 984英寸)X 267mm (10. 522英寸)X721mm(28. 39英寸)的板的两侧涂布有石墨箔的Morgan AM&T太阳能级刚性板制造。使用五轴刳刨机将这些板机加工成40个顶部/底部隔离砖及20个中间隔离砖。顶部及底部外隔离衬里零件是由Morgan AM&T太阳能级刚性板制造。顶部衬里的4个环状零件及底部衬里的4个环状零件是使用五轴刳刨机由68mm(2. 691英寸)X745mm(29.33英寸)X1172mm(46. 142英寸)的板机加工而成。顶部及底部衬里的圆 盘零件各自使用五轴刳刨机由68mm(2. 691英寸)X 285mm(II. 25英寸)X 285mm(II. 25英寸)的板机加工而成。分隔段(内分隔物)的制造用带锯将300mm(ll. 81 英寸)X600mm(23. 62 英寸)X 1220mm(48. 03 英寸)的 Morgan AM&T EY308 石墨块切割成 36 个 15mm (0. 59 英寸)X 402mm (16. 02英寸)X52lmm(20. 5I 英寸)的板及 24 个 ISmrn(0. 59 英寸)X389mm(l5. 31 英寸)X52lmm(20. 51英寸)的板。用带锯将第二个300mm(ll. 81英寸)X600mm(23. 62英寸)X 1220mm (48. 03 英寸)的 Morgan AM&T EY308 石墨块切割成 100 个 15mm (0. 59 英寸)X170mm(6.69英寸)X521mm (20. 51英寸)的板。使用表面研磨机及三轴铣床将这些板机加工成160个内分隔板。用带锯将300mm(II. 81 英寸)X 500mm(19. 69 英寸)X IOOOmrn(39. 37 英寸)的Morgan AM&T EY308石墨块切割成75个块，每一者为68mm(2. 68英寸)X68mm(2. 68英寸)X 68mm (2. 68英寸)。从这些块，使用三轴铣床机加工30个顶部/底部连接器及45个中间连接器。在具有卤素气体功能的真空炉中纯化构成内屏蔽的零件。然后使用由EY308石墨制成的连接器沿着屏蔽段将隔离段形成为互锁多边形壁，所述互锁多边形壁可包围反应器。连接器具有图中所陈述的形状。隔离面板及屏蔽面板彼此邻接且使用相同连接器形成互锁隔离壁及屏蔽壁。所述分隔段也使用图16到31的连接器(其由EY308石墨制成)形成为一系列互锁壁。所述分隔壁经设计位于多边形隔离/屏蔽壁内。实例2:将从Morgan刚性板获得的刚性隔离层切割成25英寸(63. 5cm) X 25英寸(63. 5cm) X0. 5英寸(I. 3cm)的尺寸。Morgan刚性板是刚性碳纤维隔离材料且包括与酚醛树脂密切混合的0. 3mm到4mm长度的人造丝衍生碳纤维。通过切割成25英寸(63. 5cm) X25英寸(63.5cm)的区段来制备具有0. 5英寸(1.3cm)的厚度的两个柔性隔离材料(MorganAM&T VDG)层。通过以10:1的质量比混合Karo Lite玉米糖衆与称为Georgia-Pacific5520的酚醛树脂来制备用于将柔性层及刚性层粘结在一起的粘结剂。然后用粘结剂涂布刚性层及柔性层的粘结表面到接近大约0.0625英寸(0. 16cm)的厚度且以一个刚性隔离层、两个柔性隔离层及一个刚性隔离层的布置将所述隔离层放在一起。在125°C的温度下固化粘结剂达24小时的周期以硬化树脂且借此将所述层粘结在一起。在所述粘结剂的固化期间，将所述材料连续保持在至少0. 44psi (0. 03巴)的压力下以确保隔离层充分地粘结在一起。然后在惰性气氛(氮气)中将经固化柔性-刚性混合材料热处理到1900°C的温度以使树脂碳化且在隔离层之间形成碳键。最后，在此热处理工艺之后，可将层压结构切割成供在隔离应用中使用的尺寸。图48展示图表，所述图表展示与来自刚性板(Morgan刚性板)及柔性隔离材料(Morgan AM&T VDG)的导热率结果相比刚性-柔性混合隔离材料的导热率结果。从图48中所展示的图表明确可见刚性-柔性混合隔离材料的导热率位于刚性材料与柔性材料的导热率性质之间，柔性隔离材料具有最小导热率且刚性材料具有最大导热率。通过组合柔性材料与刚性材料，本发明的刚性-柔性混合材料受益于柔性材料的优良隔离性质及刚性材料的结构性质。如将从所述图表预期柔性材料层的数目越大或其厚度越大，刚性-柔性混合材料将提供的隔离效应越大。同样地，刚性材料层的数目越大,刚性-柔性混合材料的结构强度将越大。因此，可通过改变本发明刚性-柔性混合材料中柔性层及刚性层的数目及/或次序来调整刚性-柔性混合材料的隔离性质及结构性质以满足既定应用的要求。 本专利申请者特意将所有引用文献的全部内容并入本揭示内容中。此外，当以范围、优选范围或优选上限值及优选下限值列表给出量、浓度或其它值或参数时，应将其理解为是特定揭示由任一对任何上限范围限值或优选值与任何下限范围限值或优选值形成的所有范围，无论是否单独揭示所述范围。当本文中描述数值范围时，除非另有说明，否则所述范围打算包含其端点值及所述范围内的所有整数及分数。本文并非打算将本发明范围限定为当界定范围时所描述的具体值。通过考量本说明书及实践本文中所揭示的本发明，所属领域的技术人员将明了本发明的其它实施例。打算将本说明书及实例视为仅具有示范性，而本发明的真正范围及精神由所附权利要求书及其效内容来指示。
权利要求
1.一种用于反应器的基于碳的容纳系统，其包括 a)隔离段，其包括至少一个隔离层'及 b)屏蔽段，其包括至少一个屏蔽层， 其中所述至少一个隔离层包括碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、碳纤维柔性毡、柔性石墨毡、刚性-柔性混合板、泡沫碳薄片、碳气凝胶薄片或其任何组合，以及 其中所述至少一个屏蔽层包括石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其组合。
2.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段进一步包括次级材料，所述次级材料包括防潮涂料、石墨箔、碳纤维复合物、除涂料以外的防潮涂层或其任何组入口 ο
3.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述次级材料存在于所述至少一个隔离层的至少一侧上。
4.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述次级材料至少部分地密封所述隔离段。
5.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述次级材料完全密封所述隔离段。
6.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述防潮涂层包括玻璃碳、热解碳、热解石墨、碳、石墨、金刚石、碳化硅、碳化钨、碳化钽或者其任何组合或混合物。
7.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括多个隔离面板。
8.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括互锁在一起以形成壁或其区段的多个隔离面板。
9.根据权利要求7所述的基于碳的容纳系统，其进一步包括将所述多个所述隔离面板连接在一起的连接器。
10.根据权利要求9所述的基于碳的容纳系统，其中所述连接器中的每一连接器与所述隔离面板中的两个到四个隔离面板的每一个的拐角连接。
11.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个隔离层包括至少一个碳纤维刚性板或至少一个碳刚化毡，其具有I份碳纤维0. 02份碳化树脂到I份碳纤维3份碳化树脂的碳纤维对树脂重量比。
12.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述屏蔽段具有从大约3mm到大约70mm的厚度。
13.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述屏蔽段包括I到25个相同或彼此不同的屏蔽层。
14.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个屏蔽层具有从大约3mm到大约70mm的厚度。
15.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段具有从大约IOmm到大约250mm的厚度。
16.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括一个隔离层到25个相同或彼此不同的隔离层。
17.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个隔离层具有从IOmm到大约250mm的厚度。
18.根据权利要求2所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述石墨箔且其具有从大约O.15mm到大约15mm的厚度。
19.根据权利要求2所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述碳纤维复合物且其具有从大约O. Imm到大约50mm的厚度。
20.根据权利要求2所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述防潮涂料且其具有从大约O. 05mm到大约5mm的厚度。
21.根据权利要求2所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述防潮涂层且其具有从O.005mm到大约5mm的厚度。
22.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段具有以下性质中的至少一个 a)当在氩气的一个大气压下通过激光闪光法测量时在1，600°C下小于2.5ff/m/K的导热率(ASTM E1461)； b)使用四点负荷法测量的最小IOpsi的抗弯强度(ASTMC651)； c)使用双推杆膨胀仪测量的小于10X10_6mm/(mm°C)的热膨胀系数(ASTM E228);及/或 d)小于500ppm的氧、小于20ppm的钠、小于20ppm的隹丐、小于20ppm的铁、小于20ppm的钥;、小于20ppm的钛、小于20ppm的错、小于20ppm的鹤、小于5ppm的硼、小于5ppm的磷或小于50ppm的硫或其任何组合。
23.根据权利要求22所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述性质中的每一个。
24.根据权利要求22所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述性质中的至少两个。
25.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个屏蔽层包括所述石墨板。
26.根据权利要求25所述的基于碳的容纳系统，其中所述石墨板具有以下性质中的至少一个 a)至少I.7g/cm3的表观密度； b)使用四点负荷法测量的至少8，500psi的抗弯强度(ASTMC651)； c)至少13，500psi 的抗压强度(ASTM C695)； d)使用双推杆膨胀仪测量的5X10_6mm/(mm°C)的热膨胀系数(ASTM E228)； e)至少50的肖氏硬度； f)15%或更小的孔隙率；及/或 g)小于20ppm的钠、小于20ppm的I丐、小于20ppm的铁、小于20ppm的钥;、小于20ppm的钛、小于20ppm的错、小于20ppm的鹤、小于5ppm的硼、小于5ppm的磷或小于50ppm的硫或其任何组合的纯度。
27.根据权利要求26所述的基于碳的容纳系统，其中存在所有所述性质。
28.根据权利要求26所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述性质中的至少两个。
29.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括包围所述屏蔽段的壁，所述屏蔽段包括壁。
30.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段与所述屏蔽段接触。
31.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段为圆柱形或多边形的壁，且所述屏蔽段为圆柱形或多边形的壁。
32.根据权利要求31所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段为壁且所述屏蔽段为壁，其中两者包围所述反应器的加热器或加热器系统。
33.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段及所述屏蔽段为邻近于彼此的壁，以使得所述隔离段与所述屏蔽段之间存在不大于15cm的间隙。
34.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离段包括互锁在一起以形成为圆柱形或多边形形状的壁的多个隔离面板，且其中所述屏蔽段包括互锁在一起以形成为圆柱形或多边形形状的壁的多个屏蔽面板。
35.根据权利要求34所述的基于碳的容纳系统，其中所述隔离面板通过多个连接器互锁在一起，且所述多个连接器进一步将所述多个屏蔽面板连接在一起。
36.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其进一步包括分隔段，所述分隔段包括至少一个分隔层。
37.根据权利要求36所述的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个分隔层包括石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其组合。
38.根据权利要求36所述的基于碳的容纳系统，其中所述至少一个分隔层包括石墨板。
39.根据权利要求36所述的基于碳的容纳系统，其中所述分隔段包括形成至少一个壁或若干互连壁的多个分隔面板。
40.根据权利要求36所述的基于碳的容纳系统，其中所述分隔段包括互锁在一起以形成一个壁或一系列壁的多个分隔面板。
41.根据权利要求40所述的基于碳的容纳系统，其进一步包括将所述多个所述分隔段连接在一起的连接器。
42.根据权利要求41所述的基于碳的容纳系统，其中每一连接器与所述分隔面板中的三个分隔面板中的每一个的拐角连接。
43.根据权利要求36所述的基于碳的容纳系统，其中包括石墨板的所述分隔面板具有以下性质中的至少一个 a)至少I.7g/cm3的表观密度； b)使用四点负荷法测量的至少8，500psi的抗弯强度(ASTMC651)； c)至少13，500psi 的抗压强度(ASTM C695)； d)使用双推杆膨胀仪测量的5X10_6mm/(mm°C)的热膨胀系数(ASTM E228)； e)至少50的肖氏硬度； f)15%或更小的孔隙率；及/或 g)小于20ppm的钠、小于20ppm的I丐、小于20ppm的铁、小于20ppm的钥;、小于20ppm的钛、小于20ppm的错、小于20ppm的鹤、小于5ppm的硼、小于5ppm的磷或小于50ppm的硫或其任何组合的纯度。
44.根据权利要求36所述的基于碳的容纳系统,其中用于一个壁或一系列互连壁的所述分隔面板隔开反应器的各个部分且容纳于形成多边形壁的所述隔离段及/或形成多边形壁的所述屏蔽段内。
45.—种用于反应器的基于碳的容纳系统,其包括 a)隔离段，其包括至少一个隔离层；或 b)屏蔽段，其包括至少一个屏蔽层， 其中所述至少一个隔离层包括碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、碳纤维柔性毡、柔性石墨毡、刚性-柔性混合板、泡沫碳薄片、碳气凝胶薄片或其任何组合，以及 其中所述至少一个屏蔽层包括石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其组合。
46.根据权利要求45所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述隔离段且限制条件是所述隔离层不包含刚性-柔性混合板。
47.根据权利要求45所述的基于碳的容纳系统，其中存在所述隔离段且所述至少一个隔离层包括 a)隔离段，其包括至少一个隔离层；或 b)屏蔽段，其包括至少一个屏蔽层， 其中所述至少一个隔离层包括碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、碳纤维柔性毡、柔性石墨毡、泡沫碳薄片、碳气凝胶薄片或其任何组合，以及 其中所述至少一个屏蔽层包括石墨板、碳纤维复合物、碳纤维刚性板、碳纤维刚化毡、刚性-柔性混合板或其组合。
48.一种用于将两个或两个以上面板连接在一起的面板连接器，所述面板连接器包括 第一对相对壁，每一相对壁包括一个平面内表面，所述第一对相对壁的所述内表面平行于彼此定向； 底壁，其包括与所述第一对相对壁的所述平面内表面中的每一个相交以使得所述第一对相对壁与所述底壁一起形成第一凹槽的第一平面表面，所述第一凹槽具有垂直于平面底面的平面内侧壁； 第二对相对壁，每一相对壁包括一个平面内表面，所述第二对相对壁的所述内表面平行于彼此定向且与所述底壁的所述第一平面表面相交以使得所述第二对相对壁与所述底壁一起形成第二凹槽，所述第二凹槽具有垂直于平面底面的平面内侧壁； 其中所述第一凹槽在凹槽交点处与所述第二凹槽相交，所述第一凹槽的所述底面与所述第二凹槽的所述底面共平面，所述第一对相对壁的所述相对壁中的任一个均不与所述第二对相对壁的所述相对壁中的任一个共平面，且所述第一对相对壁、所述第二对相对壁及所述底壁全部包括基于碳的材料。
49.根据权利要求48所述的面板连接器，其中所述第一凹槽与所述第二凹槽相对于彼此成角度且所述凹槽交点包括拐角。
50.根据权利要求48所述的面板连接器，其中所述凹槽交点包括曲面。
51.根据权利要求48所述的面板连接器，其中当垂直于所述第一凹槽截取时，所述第一对相对壁与所述底壁一起具有U.形剖面，且当垂直于所述第二凹槽截取时，所述第二对相对壁与所述底壁一起具有.11形剖面。
52.根据权利要求48所述的面板连接器，其中所述底壁具有与所述第一平面表面相对 的第二平面表面，且所述面板连接器进一步包括第三对相对壁，每一相对壁包括一个平面内表面且平行于彼此定向，所述第三对相对壁的所述平面内表面与所述底壁的所述第二平面表面相交以形成背对所述第一凹槽的第三凹槽；以及 第四对相对壁，每一相对壁包括一个平面内表面且平行于彼此定向，所述第四对相对壁的所述平面内表面与所述底壁的所述第二平面表面相交以形成背对所述第二凹槽的第四凹槽； 其中所述第三凹槽在第二凹槽交点处与所述第四凹槽相交，所述第三凹槽的所述底面与所述第四凹槽的所述底面共平面，所述第三对相对壁的所述相对壁中的任一个均不与所述第四对相对壁的所述相对壁中的任一个共平面，且所述第三对相对壁及所述第四对相对壁包括基于碳的材料。
53.根据权利要求52所述的面板连接器，其中当垂直于所述第一凹槽及第三凹槽截取时，所述第一对相对壁、所述底壁及所述第三对相对壁一起具有H形剖面，且当垂直于所述第二凹槽及第四凹槽截取时，所述第二对相对壁、所述底壁及所述第四对相对壁一起具有H形剖面。
54.根据权利要求I所述的基于碳的容纳系统，其中存在隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段及/或连接器，且其中所述隔离段及/或屏蔽段及/或分隔段及/或连接器进一步包括至少一种次级材料。
55.—种刚性-柔性混合隔离材料，其包括 a.第一层，其包括刚性隔离材料；以及 b.第二层，其包括柔性隔离材料，其中所述第一层及第二层包括基于碳的材料。
56.根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料，其中所述第二层的厚度为至少O.25 英寸(O. 6cm)。
57.根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括所述刚性隔离材料的至少一个额外层。
58.根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括所述柔性隔离材料的至少一个额外层，其中所述柔性隔离材料与所述第二层的组合厚度为至少O. 25英寸(O. 6cm)。
59.根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括至少一个石墨箔层。
60.根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括至少一个碳纤维复合物(CFC)层。
61.根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料，其进一步包括至少一个石墨涂料层。
62.根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料,其中所述刚性-柔性混合隔离材料的所述厚度为至少O. 25英寸(O. 6cm)。
63.根据权利要求55所述的刚性-柔性隔离材料，其中所述第一层及第二层包括碳纤维
64.根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料，其中所述第一层及第二层由不同碳纤维前驱物形成。
65.一种形成根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料的方法，其包括以下步骤 a、使用粘结剂将所述第一层粘合到所述第二层以形成层压材料， b、在惰性气氛中热处理所述层压材料。
66.根据权利要求65所述的方法，其进一步包括热处理所述层压材料以使所述粘结剂固化的步骤。
67.根据权利要求65所述的方法，其进一步包括在用以使所述粘结剂固化的所述热处理工艺期间在至少O. 03巴的压力下将所述第一层与第二层保持在一起的步骤。
68.根据权利要求65所述的方法，其中所述粘结剂包括碳前驱物。
69.根据权利要求68所述的方法，其中所述粘结剂包括酚醛树脂与玉米糖浆的混合物。
70.根据权利要求68所述的方法，其中在惰性气氛中热处理所述层压材料以使所述粘结剂碳化。
71.一种用于执行使用或产生气体的热控气相化学工艺的设备，所述设备包括室及容纳于所述室内且包括基于碳的材料的隔离衬里，其中所述隔离衬里包括多个互锁单元的装配件。
72.根据权利要求71所述的设备，其进一步包括用于与容纳于所述室内的所述隔离衬里协作的基底及/或盖，所述基底及/或盖包括基于碳的材料，其中所述基底及/或所述盖包括多个互锁单元的装配件。
73.根据权利要求71所述的设备，其中所述隔离衬里由以互锁关系堆叠的互锁单元的两个或两个以上环装配件形成。
74.根据权利要求71所述的设备，其中所述互锁单元实质上是平坦的。
75.根据权利要求71所述的设备，其中至少一个单元的至少两侧以互锁特征形成以便与邻近单元的互补互锁特征协作。
76.根据权利要求75所述的设备，其中至少一个单元的所有侧以互锁特征形成。
77.根据权利要求75所述的设备，其中至少一侧上的所述互锁特征包括可接纳于邻近单元中的互补凹槽或凹部中的舌样凸出部。
78.根据权利要求75所述的设备，其中单元的至少一侧上的所述互锁特征包括凹槽或凹部，所述凹槽或凹部与邻近单元上的互补凹槽或凹部协作以形成通道，以便接纳销子，从而将所述邻近单元互锁在一起。
79.根据权利要求71所述的设备，其中至少一个单元包括碳纤维。
80.根据权利要求79所述的设备，其中所述至少一个单元包括根据权利要求I所述的刚性-柔性板隔离材料。
81.根据权利要求71所述的设备，其中所述设备为用于通过热分解半导体材料的气态前驱物化合物来将所述半导体材料化学气相沉积到热源上的反应器。
82.根据权利要求71所述的设备，其中所述设备为用于产生反应器中的所述半导体材料的所述气态前驱物化合物的转换器。
83.根据权利要求71所述的设备，其中所述设备用于执行使用或产生腐蚀性气体的热控气相化学工艺。
84.—种单元，其包括基于碳的材料且具备互锁特征并适于用作根据权利要求71所述的设备中的互锁单元。
85.—种单元，其包括根据权利要求55所述的刚性-柔性混合隔离材料，且具备互锁特征并适于用作根据权利要求71所述的设备中的互锁单元。
86.一种销子，其适于在根据权利要求78所述的设备中的互锁单元中使用。
87.一种套件，其用于制造在根据权利要求71所述的设备中使用的隔离衬里且包括根据权利要求84所述的多个单元。
88.一种隔离衬里或一种底板或一种顶板，其在根据权利要求71所述的设备中使用且包括多个互锁单元。
89.根据权利要求88所述的隔离衬里，其中所述隔离衬里的剖面实质上是多边形的。
90.一种提供根据权利要求71所述的设备中的隔离衬里的方法，其包括使根据权利要 求88所述的多个单元互锁的步骤。
91.一种提供根据权利要求72所述的设备中的基底及/或盖的方法，其包括使根据权利要求88所述的多个单元互锁的步骤。
92.—种用于反应器的基于碳的容纳系统,其包括 a)隔离段，其包括至少一个隔离层'及/或 b)屏蔽段，其包括至少一个屏蔽层， 其中所述至少一个隔离层包括含碳材料或基于碳的材料，例如占支配量，以及 其中所述至少一个屏蔽层包括含碳材料或基于碳的材料，例如占支配量。
全文摘要
本发明描述一种(例如)用于容纳热及/或化学气体的容纳系统，例如基于碳的容纳系统，其可包含隔离段、屏蔽段及/或分隔段，其中每一段可为形成壁的多个面板，例如壁面板。
文档编号C01B33/027GK102781570SQ201180010985
公开日2012年11月14日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年2月26日
发明者卡亚尼·巴加图尔, 史蒂文·戈德罗, 史蒂文·科佩拉, 安德鲁·戈舍, 詹姆斯·艾伦·斯奈普斯 申请人:摩根先进材料与技术公司