[实用新型]一种分段式悬挂热屏

说明书

技术领域

本实用新型属于直拉法硅单晶生产技术领域，主要涉及一种分段式悬挂热屏，用于电路级单晶硅拉制。

背景技术

近几年来，伴随着人们对清洁能源的青睐，在国内光伏行业中，太阳能单晶硅产品的需求猛增。为满足市场供应，提高拉晶效率和降低能耗，并为拉晶过程提供足够的温度梯度和晶体提升速度，开始将封闭式热场概念运用到太阳能单晶硅的生产中。即在单晶炉石英坩埚上部的热场中安装悬挂一个一体式热屏，悬挂这种一体式热屏虽然能起到提高拉晶效率和降低能耗的作用，但在使用中也存在一些问题：1、限制了坩埚中多晶硅原料的装料量；2、化料时需将石英坩埚降至很低的埚位，易造成漏硅事故；3、石英坩埚上部的多晶硅容易碰到热屏的下口，造成多晶硅污染使单晶硅产品碳含量超标。为解决上述问题，生产中将所用的一体式热屏做了增加提升装置的改进。针对没有提升空间的单晶炉用热屏，采用将热屏设计成上、下两段的分段式结构，上段热屏采用单层设计，在下段热屏上装有挂钩，使用时将下热屏提起。这些改进方案解决了太阳能单晶制备过程中使用热屏存在的一些问题，但对于产品质量指标要求较高的电路级单晶硅产品生产来说，因组成热屏的上段热屏为单层结构设计，会出现因上部的上段热屏保温不够而无法提供足够的温度梯度和提高晶体提升速度，极易产生漩涡缺陷。另外，电路级单晶硅若是重掺杂剂规格的产品，拉晶过程中产生的挥发物较多，单层设计结构的上段热屏保温效果差，很容易在上段热屏外部积聚挥发物，晶体拉晶过程中挥发物落入石英坩埚内会破坏晶体结构而不能成晶。

实用新型内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本实用新型设计并公开了一种分段式悬挂热屏，采用对上热屏和下热屏均由内外两层构成的结构设计、中间填充保温材料的办法，以解决因热屏的保温不够而无法使拉制电路级单晶硅产品时无法提供足够的温度梯度和提高晶体提升速度及易产生漩涡缺陷等问题。为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的具体技术方案是：一种分段式悬挂热屏，主要是由上热屏内层和上热屏外层组成的上热屏、下热屏内层和下热屏外层组成的下热屏、钼挂钩、固定螺丝构成；其中，上热屏和下热屏采用高纯等静压石墨材料加工制做，上热屏的上热屏内层与上热屏外层之间的间隙为10mm，下热屏外层的顶部设计有钼挂钩，采用钼材料加工的固定螺丝固定；所述的一种分段式悬挂热屏，其中上热屏底部设有内凸台，下热屏上部设有外凸台；所述的一种分段式悬挂热屏，其中上热屏的上热屏内层与上热屏外层之间、下热屏的下热屏内层与下热屏外层之间填充有高纯碳毡或发泡石墨等保温材料。

本实用新型所述的一种电路分段式悬挂热屏，上热屏和下热屏采用内外两层的组合式结构设计，夹层中间间隙采用保温材料填充，充分保证了悬挂热屏的保温性能，提高了石英坩埚上部热场的温度梯度，避免在单晶拉制过程中热屏外部过冷、挥发物积聚，影响单晶拉制的情况发生，从而提高拉晶速度，减少拉晶时间，提高生产效率。本实用新型实用性强，各种型号的单晶炉均可使用，即可增加硅原料的装料量，也能解决因低埚位化料出现的二次结晶、产生漏硅事故的发生问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、上热屏内层；2、上热屏外层；3、 钼挂钩；4、固定螺丝；5、下热屏外层；6、下热屏内层；7、内凸台；8、外凸台；9、保温材料。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型的实施方式如下：

如图1所示，本实用新型所述的一种分段式悬挂热屏主要是由上热屏内层1、上热屏外层2组成的上热屏、由下热屏外层5和下热屏内层6组成的下热屏、 钼挂钩3、固定螺丝4构成；上热屏和下热屏均采用高纯等静压石墨材料加工制做；上热屏内层1与上热屏外层2之间层间隙为10mm，层间隙内填充有高纯碳毡或发泡石墨等保温材料9；下热屏外层5的顶部设计有钼挂钩3，采用钼材料加工的固定螺丝4固定，下热屏内层6和下热屏外层5层间隙内填充有高纯碳毡或发泡石墨等保温材料9；上热屏底部设有的内凸台7可与下热屏上部设有的外凸台8相互配合将上热屏和下热屏贴合在一起。

本实用新型所述的一种电路分段式悬挂热屏在使用时，首先将上热屏内层1和上热屏外层2组装成上热屏，层中间隙填充保温材料9，将下热屏内层6和下热屏外层5组装成下热屏，层中间隙填充保温材料9，用钼材料制做的固定螺丝4将钼挂钩3固定在下热屏外层5的上部，上热屏和下热屏通过内凸台7和外凸台8相互组合成热屏。装料时用重锺将下热屏吊起，使炉内有更大原空间以便装入更多的硅原料。化料时可将石英坩埚升起，采用高埚位化料的方式，避免低埚位化料出现的二次结晶，上热屏和下热屏采用两层组合，层间隙中填充保温材料9，充分保证了热屏的保温性能，提高了热场的温度梯度，可满足电路级单晶硅的生产的技术条件要求。