[实用新型]一种单晶炉用组合式电极

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种单晶炉用电极，具体涉及一种单晶炉用组合式电极。

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，一直是企业追求的重要目标。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，单晶炉的电极是用来传导加热器电流及支撑加热器的，现有单晶炉的电极是石墨材料制成，而且是整体式石墨的。在单晶生产过程中，电极处于高温热场中，石墨的导热系数比较高，有一部分热量会沿电极的轴向快速传导，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，提供一种可以降低电极轴向热传导、起到节能降耗作用的单晶炉用组合式电极。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种单晶炉用组合式电极，包括电极上段、电极中段、电极下段，所述电极上段、电极中段、电极下段按从上至下顺序通过螺栓连接并紧固为一个整体，所述电极上段和电极下段由石墨材料制成，螺栓由石墨材料或炭-炭复合材料制成，所述电极中段由炭-炭复合材料或二氧化锆陶瓷材料制成。

进一步，为了使电极中段与电极上段、电极下段接触良好，在所述电极中段分别与电极上段、电极下段的接触处设有一层石墨纸。

进一步，所述石墨材料为等静压石墨。

进一步，所述炭-炭复合材料的密度≥1.0g/ cm³。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

（1）本实用新型电极中段间段引入导热系数较低的炭-炭复合材料或二氧化锆陶瓷材料，能有效地减少电极轴向热传导，达到节能降耗目的；

（2）本实用新型结构简单，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组合式电极的结构示意图；

其中：1-电极上段，2-电极中段，3-电极下段，4-螺栓，5-石墨纸。

具体实施方式

以下结合附图及实例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参照附图1，本实施例包括电极上段1、电极中段2、电极下段3，所述电极上段1、电极中段2、电极下段3按从上至下顺序通过螺栓4连接并紧固为一个整体，所述所述电极上段1和电极下段2由等静压石墨材料制成，螺栓4由等静压石墨材料制成，电极中段2由炭-炭复合材料制成，炭-炭复合材料的密度为1.0g/ cm³。

为了使电极中段2与电极上段1、电极下段3接触良好，在所述电极中段2分别与电极上段1、电极下段3的接触处设有一层石墨纸5。

将本实施例组合式电极应用于单晶炉热场中，与未使用本实用新型组合电极的热场比较，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2

本实施例与实施例1的区别仅在于，螺栓4由炭-炭复合材料制成，炭-炭复合材料的密度为1.5g/ cm³。

将本实施例组合式电极应用于单晶炉热场中，与未使用本实用新型组合电极的热场比较，缩短化料时间1.0h，单晶等径平均功率降低2.2KW，单晶单炉生产节约用电130度。

实施例3

本实施例与实施例1的区别仅在于，电极中段2由二氧化锆陶瓷制成。

将本实施例组合式电极应用于单晶炉热场中，与未使用本实用新型组合式电极的热场比较，缩短化料时间2.0h，单晶等径平均功率降低2.0KW，单晶单炉生产节约用电170度。

实施例4

本实施例与实施例1的区别仅在于，电极中段2和螺栓4由炭-炭复合材料制成，炭-炭复合材料的密度为1.3g/ cm³。

将本实施例组合式电极应用于单晶炉热场中，与未使用本实用新型组合电极的热场比较，缩短化料时间1.0h，单晶等径平均功率降低2.5KW，单晶单炉生产节约用电135度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何修改、变更以及等效结构变换，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。