[实用新型]一种单晶炉用两节式托杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单晶炉用托杆，具体涉及一种单晶炉用两节式托杆。

技术背景

对硅单晶生产企业来说，提高硅材料利用率，降低单位能耗，提高生产效率，降低生产成本一直是企业追求的目标。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。

众所周知，单晶炉托杆是用来支撑坩埚托、坩埚以及全部硅料的重量；单晶炉托杆还起到传递运动的作用，例如坩埚升降，坩埚旋转等运动。在单晶生产过程中，托杆处于高温热场中，因现有单晶炉的托杆几乎是实心石墨杆，有一部分热量会沿托杆的轴向快速传导，最终会被冷却水带走，这样能耗会偏高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种可以降低托杆轴向热传导、起到节能降耗作用的单晶炉用两节式托杆。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种单晶炉用两节式托杆，包括托杆上节和托杆下节，所述托杆上节和托杆下节按从上至下顺序装配连接，所述托杆上节由强度较高的石墨材料制成，所述托杆下节由保温材料制成。

进一步，为了防止所述托杆下节与托杆上节产生相对转动，在托杆下节与托杆上节的连接处通过螺纹连接或在连接处位置的圆周方向采用螺栓固定。

进一步，所述螺栓的数量优选2～4个。所述螺栓由炭-炭复合材料或等静压石墨制成。

进一步，所述保温材料为炭-炭复合材料或二氧化锆陶瓷材料。这可以保证高温状态下的强度及稳定性。

进一步，所述炭-炭复合材料的密度≥1.0g/ cm³。

进一步，所述托杆上节由等静压石墨制成。

本实用新型与现有技术相比，有以下优点：

（1）本实用新型托杆下节段引入了导热系数较低的炭-炭复合材料或二氧化锆陶瓷材料，能有效地减少托杆轴向传导，达到节能降耗目的；

（2）本实用新型托杆结构简单，加工、安装、拆卸均方便。

附图说明

图1为本实用新型单晶炉用两节式托杆，托杆下节与托杆上节的连接处采用螺纹连接的结构示意图；

图2为本实用新型单晶炉用两节式托杆，托杆下节与托杆上节在连接处位置的圆周方向采用螺栓固定的结构示意图；

图3为图2的A-A处横截面图；

其中：1-托杆上节，2-托杆下节，3-螺栓。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例是应用本实用新型一种单晶炉用两节式托杆，包括托杆上节1、托杆下节2，所述托杆上节1和托杆下节2按从上至下顺序装配连接，所述托杆上节1由强度较高石墨的材料制成，所述托杆下节2由保温材料制成，托杆上节1由等静压石墨制成（如图1所示）。

为了防止托杆下节2与托杆上节1产生相对转动，在托杆下节2与托杆上节1的连接处采用螺纹连接。

制作所述托杆下节1的材料为等静压石墨材料，等静压石墨的密度≥1.75g/cm³，抗弯强度≥20MPa。

制作所述托杆下节2的保温材料为炭-炭复合材料，炭-炭复合材料的密度为1.0g/ cm³。

将本实施例两节式托杆应用于单晶炉热场中，与未使用本实用新型托杆的热场比较，缩短化料时间1.5h，单晶等径平均功率降低3.0KW，单晶单炉生产节约用电170度。

实施例2

参照图2、3，本实施例与实施例1的区别仅在于，在托杆下节2分别与托杆上节1的连接处位置圆周方向采用螺栓3固定，螺栓3的数量为1个，螺栓3由炭-炭复合材料制成；托杆下节2的保温材料为二氧化锆陶瓷材料。

将本实施例两节式托杆应用于单晶炉热场中，与未使用本实用新型托杆的热场比较，缩短化料时间1.2h，单晶等径平均功率降低2.5KW，单晶单炉生产节约用电140度。

实施例3

本实施例与实施例1的区别仅在于，在托杆下节2分别与托杆上节1的连接处位置圆周方向采用螺栓3固定，螺栓3的数量为均布4个，螺栓3由等静压石墨制成；托杆下节2炭-炭复合材料的密度为1.5g/ cm³。

将本实施例两节式托杆应用于单晶炉热场中，与未使用本实用新型托杆的热场比较，缩短化料时间1.5h，单晶等径平均功率降低2.5KW，单晶单炉生产节约用电150度。

实施例4