一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒的制作方法

本技术属于单晶硅拉制设备，具体涉及一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒。

背景技术：

1、单晶硅直拉炉是直拉法(czochralski法)生产单晶硅的装置，用单晶硅直拉炉制备硅单晶时，需要先把高纯多晶硅放入高纯石英坩埚，在硅单晶炉内加热至1400℃～1700℃熔化；然后用一根固定在籽晶轴上的籽晶插入熔体表面，待籽晶与熔体熔和后，慢慢向上拉籽晶，晶体便在籽晶下端生长。

2、保温筒作为单晶硅直拉炉中的核心热场部件之一，在硅单晶的制备过程中，保温筒主要起到支撑整个热场的作用。目前单晶硅直拉炉所用保温筒通常使用的是高纯石墨或者炭/炭复合材料，随着单晶硅直拉炉尺寸的增大，炭/炭复合材料以其优良的可设计性及力学性能逐步取代石墨，成为单晶硅直拉炉热场系统的主要材料。整体式炭/炭保温筒结构完整性好，但是由于整体式炭/炭保温筒为非标准件，其在生产过程中降级报废等损耗较大，造成较多的材料浪费。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，解决了整体式炭/炭保温筒造成较多的材料浪费的问题。

2、一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，包括上环箍、下环箍和炭/炭复合材料制的多瓣弧瓣；

3、多瓣所述弧瓣依次首尾拼接成上下敞口的圆筒；

4、所述上环箍与所述下环箍分别箍设于所述圆筒的上部与下部。

5、进一步地，所述弧瓣通过卯榫结构拼接成上下敞口的圆筒。

6、进一步地，所述卯榫结构中卯眼的截面为圆弧形、矩形、燕尾形或三角形。

7、进一步地，所述弧瓣通过搭接拼接成上下敞口的圆筒。

8、进一步地，所述上环箍与所述下环箍均设置有环形止口；

9、所述弧瓣的上下侧设置有弧形止口；

10、所述上环箍和所述下环箍通过所述环形止口与所述弧形止口的配合箍设于所述圆筒的上部和下部。

11、进一步地，还包括紧固件；

12、所述紧固件将所述上环箍/下环箍和所述圆筒固接。

13、进一步地，所述紧固件为炭/炭复合材料制的螺钉或销钉。

14、进一步地，所述上环箍和所述下环箍均为炭/炭复合材料。

15、进一步地，所述弧瓣的数量为3-50瓣。

16、有益效果：

17、1、多瓣弧瓣依次首尾拼接成上下敞口的圆筒，上环箍与下环箍分别箍设于圆筒的上部与下部，如此，通过分瓣结构使得坯料的尺寸大幅减小，进而可充分利用降级品加工，减少材料浪费，节约生产成本，而且，多瓣弧瓣的设计增加了不同尺寸保温筒所用毛坯的通用性，通过在圆筒的上部和下部分别使用上环箍和下环箍箍紧，保证保温筒产品的整体性，同时各弧瓣之间的微小缝隙可解决产品使用过程中的因应力释放导致的变形问题，进而提高保温筒使用寿命。

18、另外，能够通过调节弧瓣的长度和数量满足多种不同尺寸保温筒的拼接，解决大尺寸保温筒产品产能不足问题。

19、2、弧瓣通过卯榫结构拼接成上下敞口的圆筒，如此，只需通过卯榫结构便能够保证各弧瓣连接的牢固性，结构简单可靠。

20、3、卯榫结构中卯眼的截面为圆弧形、矩形、燕尾形或三角形，如此，可以根据工况灵活选择所需的卯榫结构形式。

21、4、弧瓣通过搭接拼接成上下敞口的圆筒，结构简单，拼接快速。

22、5、上环箍和下环箍通过环形止口与弧形止口的配合箍设于圆筒的上部和下部，如此，能够保证保温筒的内外表面的平整，有利于保温筒在直拉炉中的安装。

23、6、使用螺钉/销钉将上环箍/下环箍和圆筒固接，进一步提高了保温筒的整体性(结构完整性好)。

技术特征：

1.一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，包括上环箍、下环箍和炭/炭复合材料制的多瓣弧瓣；

2.根据权利要求1所述一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，所述弧瓣通过卯榫结构拼接成上下敞口的圆筒。

3.根据权利要求2所述一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，所述卯榫结构中卯眼的截面为圆弧形、矩形、燕尾形或三角形。

4.根据权利要求1所述一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，所述弧瓣通过搭接拼接成上下敞口的圆筒。

5.根据权利要求1所述一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，所述上环箍与所述下环箍均设置有环形止口；

6.根据权利要求1所述一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，还包括紧固件；

7.根据权利要求6所述一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，所述紧固件为炭/炭复合材料制的螺钉或销钉。

8.根据权利要求1－7任一项所述一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，所述上环箍和所述下环箍均为炭/炭复合材料。

9.根据权利要求1－7任何一项所述一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，其特征在于，所述弧瓣的数量为3－50瓣。

技术总结
本技术公开了一种单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒，属于单晶硅拉制设备技术领域，其组成包括上环箍、下环箍和炭/炭复合材料制的多瓣弧瓣；多瓣弧瓣依次首尾拼接成上下敞口的圆筒；上环箍与下环箍分别箍设于圆筒的上部与下部。该单晶硅直拉炉用炭/炭拼接保温筒通过分瓣结构使得坯料的尺寸大幅减小，进而可充分利用降级品加工，减少材料浪费，节约生产成本。

技术研发人员：韩李煜,王佳,张亚超,周元龙,张灵玉,苏超,李国丹,王宇浩,王宁强,张诚成
受保护的技术使用者：西安超码科技有限公司
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/14