[实用新型]多晶硅氢化炉用碳/碳复合材料加热带结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅氢化炉用加热带，特别是指一种多晶硅氢化炉用碳/碳复合材料加热带结构。

背景技术

多晶硅是半导体、大规模集成电路和太阳能产业的重要基础原材料，具有广阔的市场前景。目前，制备多晶硅的主流技术为SiHCl₃还原法，生成SiHCl₃的过程在氢化炉中进行，发生的主要反应为SiCl₄和H₂的混合气体在氢化炉中被碳/碳复合材料(CFC)加热带加热到1250℃左右时发生上述反应。氢化炉内是在高温高压的条件下工作，这样对碳/碳复合材料加热带的性能要求极高，在现有技术中碳/碳复合材料加热带的截面形状主要有圆形和矩形两种，圆形加热带由于其加热表面积小已很少采用。目前应用最多的是矩形截面的加热带，但是由于加热带高度上很长，矩形截面的抗弯模量较小，在混合气流的作用下加热带容易发生弯曲甚至倾倒，造成电极短路，导致生产事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多晶硅氢化炉用碳/碳复合材料加热带结构，通过本技术方案，可以大大提高加热带的抗弯模量，改善氢化炉内混合气体的流场，提高SiHCl₃的产率，保证设备的稳定运行。

本实用新型提供的多晶硅氢化炉用碳/碳复合材料加热带结构可以通过以下技术方案来实现：该结构包括石墨头、石墨垫块、碳/碳复合材料加热带，所述碳/碳复合材料加热带整体弯制成拱门形，碳/碳复合材料加热带的两个端头被石墨头和石墨垫块夹持，并通过紧固螺栓固定。

所述碳/碳复合材料加热带的截面形状为折角形或弧形。截面形状为折角形时，其两折边之间的夹角范围为大于或等于90°至小于180°。

所述石墨头一侧设置有台阶，该台阶的侧壁形状与碳/碳复合材料加热带相接触的侧面形状相吻合，石墨垫块的一侧面形状与碳/碳复合材料加热带相接触的另一侧面形状相吻合。石墨头台阶侧壁上设有数个螺纹孔，与该螺纹孔相对应位置处的石墨垫块和碳/碳复合材料加热带上设置有通孔，每个紧固螺栓穿过对应的通孔旋装在螺纹孔上。

石墨头分别与氢化炉底盘上的加热电极相连，形成一个加热电极回路，氢化炉底盘上设置多个按一定规则同心排布的加热电极回路，形成加热带束。

设备运行时，反应混合气体由氢化炉内隔热罩顶端吹入，经加热带束最外层逐渐向内侧过渡，在加热带束的各层之间形成近似蛇形的流动，最后由位于加热带束中心的氢化炉底板处的气体出口流出，混合气体流动过程中经过加热带表面加热发生还原反应，生成所需的SiHCl₃气体。由于加热带截面为折角形或弧形，不但增加了碳/碳复合材料加热带的抗弯模量和刚度，有效防止了由于碳/碳复合材料加热带弯曲、倒伏所造成的电极短路现象，而且增强了气流运动的导向作用，便于混合气体向上运动，延长了混合气体在炉内的反应时间，由此增加了SiHCl₃气体的产率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的实施例一中加热带连接俯视结构示意图。

图3为本实用新型实施例二中加热带连接俯视结构示意图。

图4为实施例一中碳/碳复合材料加热带横截面示意图。

图5为实施例二中碳/碳复合材料加热带横截面示意图。

图中标号：1、石墨头；2、石墨垫块；3、紧固螺栓；4、碳/碳复合材料加热带。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体结构作进一步描述。

参见图1和图2所示，本实用新型的实施例一所涉及的多晶硅氢化炉用碳/碳复合材料加热带结构，该结构包括石墨头1，石墨垫块2、碳/碳复合材料加热带4，所述碳/碳复合材料加热带4整体弯制成拱门形，碳/碳复合材料加热带的两个端头被石墨头和石墨垫块夹持，并通过紧固螺栓3固定，所述碳/碳复合材料加热带4的截面形状为折角形。

另参见图4所示，本实用新型的实施例一中所述碳/碳复合材料加热带4截面形状为等边折角形，两折边之间的夹角为大于或等于90°至小于180°。

又见图3和图5所示，本实用新型的实施例二中，所述碳/碳复合材料加热带4的截面形状为弧形。

上述两实施例中，石墨头1一侧设置有台阶，台阶的侧壁形状与碳/碳复合材料加热带4相接触的侧面形状相吻合，石墨垫块2的一侧面形状与碳/碳复合材料加热带4相接触的另一侧面形状相吻合；石墨头1台阶侧壁上设有数个螺纹孔，与该螺纹孔相对应位置上的石墨垫块2和碳/碳复合材料加热带4上设置有通孔，每个紧固螺栓3穿过对应的通孔旋装在螺纹孔上。