[实用新型]单晶炉的传动轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温炉，具体地说是一种单晶炉，特别是涉及一种单晶炉的传动轴。

背景技术

单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。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或C/C坩埚内，在保护性气氛中加热熔化（炉内最高温度高达1600℃左右），调控到工艺温度后，籽晶经导流筒插入熔融多晶硅液中引晶，坩埚放在埚托上由其下的传动轴带动一同旋转，同时，籽晶也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。在单晶硅棒拉制过程中，传动轴位于炉体底部，起着承载坩埚及其盛装的原料和传递动力的作用。

目前，单晶炉传动轴通常采用石墨材料制作，为便于将单晶炉传动轴固定在动力系统的锥形座内，在生产加工时，往往在传动轴的中心开有通孔，安装时，紧固螺栓从通孔中放入并拧进动力系统的锥形座的螺纹孔中，将单晶炉传动轴紧固在动力系统的锥形座上，使单晶炉传动轴在工作时与动力系统的锥形座始终保持相对静止的状态。由于石墨力学性能较差，遭外力碰撞易损伤，所以加工时耗材较多；同时石墨材料制成的传动轴的轴壁相对较厚，通孔内径小，一般小于25㎜，而石墨材料导热性能较好，炉中热量易通过传动轴传递到炉外，增加能耗，导致企业生产成本增加。若在通孔内填充保温材料，则可起到减少热量损失的作用，但因孔小，放不了多少保温材料，且操作也不大方便，工作中基本上没有放保温材料，这样就形成一个通道，热量易于散失。

碳/碳复合材料是一种将碳纤维制成的网胎与网胎、或碳布与碳布、或网胎与碳布复合，再经过增密、碳化和石墨化处理而成的碳/碳复合材料，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且兼具一定的保温效果等优良性能，特别适应于高温领域，现已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，是石墨制品的理想替代品。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种保温性能好的单晶炉的传动轴。

本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种单晶炉的传动轴，它包括轴体，轴体内设有通孔，所述的轴体包括轴体与炉内坩埚连接部分和轴体与炉外动力连接部分，轴体与炉内坩埚连接部分采用石墨材料制成，轴体与炉外动力连接部分采用碳/碳复合材料制成。

本实用新型所述的轴体与炉内坩埚连接部分和轴体与炉外动力连接部分为螺纹连接或榫卯连接。

本实用新型为了便于填充保温材料，所述轴体的外径为70㎜～150㎜，轴体与炉外动力连接部分的通孔的直径为40㎜～100㎜。

本实用新型为了便于通孔内的保温材料在高温下产生的气体逸出，所述的轴体上设有与通孔相通的通气孔。

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，产品结构简单，碳/碳复合材料大大提高了产品的力学性能，减少了单晶炉的热量损耗，能耗降低了3﹪～10﹪，同时，产品采用上下两段结构，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

由图1可知，一种单晶炉的传动轴，它包括轴体1，轴体1内设有通孔2，所述的轴体1包括轴体与炉内坩埚连接部分4和轴体与炉外动力连接部分5，轴体与炉内坩埚连接部分4采用石墨材料制成，轴体与炉外动力连接部分5采用碳/碳复合材料制成。

本实用新型所述轴体与炉内坩埚连接部分4和轴体与炉外动力连接部分5为螺纹连接或榫卯连接（本实施例为螺纹连接），螺纹旋向与传动轴工作时的旋转方向相反。

本实用新型所述轴体1的长为660㎜～900㎜（本实施例为810㎜），外径为70㎜～150㎜（本实施例为90㎜），其中轴体与炉外动力连接部分5段的长度为625㎜，轴体与炉外动力连接部分5段的通孔2的直径为40㎜～100㎜（本实施例为58㎜）。

本实用新型由于轴体与炉外动力连接部分5采用碳/碳复合材料，因此，轴体与炉外动力连接部分5段的通孔2的直径与使用石墨材料相比，可以做得大一些，以便于填充保温材料。

本实用新型为了便于通孔2内的保温材料（本实施例填充的为软碳毡）在高温下产生的气体逸出，所述的轴体1上设有与通孔2连通的气孔3。

一种如上所述单晶炉的传动轴的生产方法，它包括以下步骤：

⑴制坯：