[实用新型]新型硅化物电极绝缘环

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型硅化物电极绝缘环。

背景技术

在多晶硅生产过程中，电流经过还原炉内的电极，流过多晶硅棒使多晶硅棒发热，原料气体在高温硅棒上连续进行还原反应，沉积制得多晶硅。多晶硅是半导体材料，室温下冷电阻很大，随着温度的升高迅速减小。因此生产初期，需先用1～3万伏高压电克服冷电阻，流过多晶硅棒，加热多晶硅棒。为防止电极与炉底盘之间被高压电弧击穿，需在电极与炉底盘之间安装绝缘瓷环。生产后期，炉内温度很高，原料气又含有氯化氢，需用耐高温腐蚀的绝缘瓷环，隔热保护密封垫。

目前国内所有生产多晶硅工厂，均采用陶瓷材料做的电极绝缘环(下称“瓷环”)，由于瓷环的耐高温冲击性能不够理想，每一炉生产完毕后均有损坏，需要更换新的瓷环，成本较高。且目前所使用的陶瓷绝缘环的制备过程中，使用胶黏剂，材料纯度3N，杂质在1000℃高温下易与氯化氢反应挥发，影响多晶硅的纯度(多晶硅纯度在6N～10N)。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种耐高温腐蚀性能良好、可多次重复使用、明显降低成本的新型硅化物电极绝缘环。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：新型硅化物电极绝缘环，主要由硅化物制成的绝缘环体构成，所述绝缘环体为不等径外表的圆筒状结构，圆筒状结构内具有中空的用于还原炉电极穿过的装配通孔。

上述的硅化物可以选用透明石英玻璃、不透明石英玻璃等，不等径外表是指圆筒状结构并非规则的圆筒形状，其圆筒状结构的外壁不等厚，在本实用新型中，采用的是圆筒状结构外壁具有至少一条径向内凹的环状凹槽的结构。

所述圆筒状结构的外径为60～120mm。

所述圆筒状结构的内径为35～55mm。

所述圆筒状结构的高为50～150mm。

所述绝缘环体的厚度为5～12mm。

综上所述，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的硅化物电极绝缘环能够弥补现有绝缘环容易损坏的缺陷，降低成本，提高产品质量，该硅化物绝缘环采用硅化物替代传统的陶瓷材料，耐高温腐蚀性能良好，可多次重复使用，明显降低成本，避免使用传统瓷环时，新瓷环的有害杂质在高温腐蚀下挥发，影响多晶硅质量。本实用新型硅化物绝缘环是多晶硅还原炉用的高纯配件。

2、硅化物电极绝缘环采用硅化物制成，纯度在3N～5N之间，硅化物绝缘环耐电压1～3万伏，其导电率为10^-6～10^-8Ω^-1cm^-1，耐高温1400～1600℃，导热系数1.07～1.19千卡/米2·小时·度，在100～130℃下与比重1.2～1.5的硝酸共煮1～3天重量损失0.1～1克/米²。

3、采用陶瓷烧结的电极绝缘环在烧结过程中易变形、外形公差大、易爆裂，采用硅化物替代传统陶瓷材料，可以使硅化物绝缘环内孔公差小于1mm，壁厚小于12mm，高温膨胀时不易爆裂。

附图说明

图1是本实用新型的硅化物电极绝缘环在还原炉底盘上安装的结构示意图；

图2是本实用新型的硅化物电极绝缘环在还原炉内的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1-还原炉炉体，2-还原炉底盘，3-还原炉电极，4-硅化物电极绝缘环，5-密封垫，6-多晶硅棒。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

参见图1至图2所示，本实用新型的新型硅化物电极绝缘环用纯度在3N～5N的硅化物制成，形状为密实圆筒型，不等径外表，外径Φ60～Φ120mm，内径Φ35～Φ55mm，高50～150mm。制成的新型硅化物电极绝缘环其导电率为10^-6～10^-8Ω^-1cm^-1，导热系数1.07～1.19千卡/米²·小时·度，能耐高温1400～1600℃。还耐腐蚀，在100～130℃下与比重1.2～1.5的硝酸共煮1～3天重量只损失0.1～1克/米²。