[实用新型]导流筒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单晶炉热场零件，具体地说是涉及一种导流筒，特别是涉及一种由碳/碳复合材料与金属材料结合的导流筒。

背景技术

单晶硅拉制炉的热场系统对单晶硅的整棒率及成品率、拉速、单晶硅棒质量都有很大的影响，因此，热场系统设计和热场内关键元件的选材和使用备受关注。导流筒是单晶硅拉制炉热场系统的关键元件之一，主要用于控制热场的轴向温度梯度和引导氩气流。导流筒阻隔单晶炉体以及熔硅对晶体的热辐射，利于晶体散热，形成晶体生长所需的温度梯度，以提高晶体生长速度；引导由单晶炉顶从上向下吹的氩气集中地喷吹到固液界面附近，维持其清洁度，同时更加有利于晶体散热，加大晶体生长所需的温度梯度，以提高晶体生长速度；对高温硅熔体起保温作用，节约能源。

为了缩短拉晶时间，进而提高生产效率，目前最有效的方法是提高拉晶速度。而若要提高拉晶速度，则最需要解决的问题就是单晶棒的冷却速率。就是要加大晶体与熔硅之间固液界面的温度梯度，加快结晶潜热的释放。

长期以来，单晶硅拉制炉导流筒普遍由石墨件和碳毡组合制成，即用石墨加工出内屏和外屏，将碳毡填充在内屏和外屏中间，再通过紧固件将三者组合在一起。从使用的效果来看，这种导流筒存在以下不足：一是石墨是热的良导体，保温效果较差；二是石墨强度低，使用过程中易损坏，使用寿命短；三是大尺寸石墨内、外屏成形困难，耗材较多。某些厂家为加大晶体生长所需的温度梯度，通常在上述导流筒普遍采用在其内表面上涂覆反射涂层以提高冷却效果，将晶棒的表面的热辐射热向上反射，进而提高拉晶速度。但是，涂覆反射涂层需要有较高的工艺条件，若其反射涂层涂布不均匀或出现脱落，则反射热量的效果明显削弱，达不到提高拉晶速度的效果。

随着单晶硅及其相关产业的日益发展，直拉单晶硅晶体的直径要求不断增大。晶体直径越大，晶体生长时所需释放的结晶潜热越多；晶体散热越困难，越难提高晶体生长速度。以上所述的导流筒已不能满足当前的生产要求。研制开发结构更加科学、合理、原理更加先进、更合适于大直径直拉单晶硅生长的导流筒成为业内亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能缩短拉晶时间、提高拉晶速度的导流筒。

本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种导流筒，它包括倒锥形筒体，所述的筒体包括外屏、内屏，外屏与内屏之间设有保温层，所述的外屏由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏由金属钼或金属钨制备而成，所述的外屏上连接有将外屏、内屏、保温层盖住的定位盘，使外屏、内屏、保温层与定位盘构成整体结构。

一种导流筒，它包括倒锥形筒体，所述的筒体包括外屏、内屏，外屏与内屏之间设有保温层，所述的外屏由碳/碳复合材料制备而成，所述的内屏由金属钼或金属钨制备而成，所述的外屏上连接有将外屏、保温层盖住的定位盘，使外屏、内屏、保温层与定位盘构成整体结构。

本实用新型为了提高密封性，所述的定位盘上设有将内屏盖住的密封环，所述密封环采用金属钼或金属钨或石墨或碳/碳复合材料制成，采用金属钼或金属钨制成的密封环的厚度为0.2㎜～1.6㎜，采用石墨制成的密封环的厚度为3㎜～15㎜，采用碳/碳复合材料制成的密封环的厚度为1㎜～10㎜。

本实用新型所述内屏的厚度为0.5㎜～1.5㎜；所述定位盘为整体或多瓣结构，采用石墨或碳/碳复合材料制成，厚度为5㎜～15㎜，由石墨制成的定位盘的密度为1.7g/㎝³～2.0g/㎝³，由碳/碳复合材料制成的定位盘的密度为0.6g/㎝³～1.5g/㎝³；所述外屏的外侧表面设有密度为1.6g/㎝³～2.0g/㎝³，厚度为0.5㎜～1.5㎜的热解碳涂层。

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，其保温效果好、强度高、使用寿命长，反射效果好，有效地增加了轴向温度梯度，提升了拉晶速度，缩短了拉晶时间，进而有效地提高生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例1～4的结构示意图；

图2是本发明实施例1～4的定位盘（1）的结构示意图；

图3是本发明实施例5的结构示意图；

图4是本发明实施例6～11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：