[实用新型]多晶硅还原炉电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅还原炉电极，按国际专利分类表(IPC)划分属于电极制造及加工技术领域。

背景技术

目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法工艺，其原理就是在还原炉中采用高压击穿方式使硅芯成为导体，提升电流使硅芯温度快速上升，于1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上，生成多晶硅棒。

制备多晶硅的电极棒外表面一般不采用任何镀层，或者仅仅采用化学电镀的方式在电极棒的端处电镀金属银，如公开专利文献CN201320543114.1所公开的一种用于西门子法生产多晶硅的还原电极棒，其利用于电极棒本体表面增加氧化镀层的方式，以防止还原生产中电极棒接触表面的铜氧化。使用电镀工艺中，外表面电镀的银层厚度不能低于0.08mm，该厚度在实际实用过程中会出现脱落及破损的情况，进而导致电极棒导电率的降低，从而在多晶硅的还原生产过程中出现拉弧现象，影响生产。拉弧显现使得电极棒发黑，需经打磨其表面后才能继续使用，但长此以往导致电极棒铜壁变薄，直径变小，甚至在使用中出现打穿漏水的显现，同时直径变小会使其与石墨卡座的接触不良，从而提高生产中拉弧及硅棒倒伏出现的概率，而拉弧出现后电极棒的表面会出现局部灼烧损伤，造成电极棒中铜离子由于电弧发生产生气化并直接影响生产的多晶硅质量，且长期在强酸环境下裸露的筒棒极易被腐蚀，造成成品多晶硅的污染。

另，现有的多晶硅的还原炉电极的层结构中大多采用一层式的粗化结构，其主要目的是外表面的氧化物的细微杂质去除，对于结构的稳定性，层结构之间的结合力，会出现层结构脱落现象，会造成上述现象出现。

因此在现有超声波雾化器上，如何进一步完善、升级还原炉电极的层结构的结合力，避免镀层易脱落导致极易腐蚀的同时延长电极使用寿命、提高耐压度并避免多晶硅被污染等是目前超多晶硅还原炉电极结构中研发人员的重要课题之一。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种设置有双层粗化层结构的多晶硅还原炉电极。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

多晶硅还原炉电极，其包括能与石墨座锥孔配合的锥头，及中心设置有水冷空腔的电极体，所述电极体周围穿套有绝缘套筒且其与锥头固定相连，其中电极体与锥头对接相连的一段为连接段；该连接段与锥头外表面均设置有双粗化层，所述连接段与锥头的双粗化层上分别喷涂有结合层，而结合层的外表面设置有外涂层；

其中，双粗化层包括第一粗化层及第二粗化层，第一粗化层设置于连接段与锥头的外表面，而第二粗化层则设置于第一粗化层的外表面。

进一步，所述第一粗化层为采用喷砂或抛丸工艺所形成的不规则凹凸层。

进一步，所述第二粗化层为采用拉毛工艺于第一粗化层外表面形成点状凸起的结构。

进一步，所述结合层为纯银粉末为原料制成的喷涂层，或结合层为纯银粉末与一种或几种陶瓷粉末组合的混合粉末为原料制成的喷涂层，或结合层为镍、铝合金任意一种金属材料制成的喷涂层。

进一步，所述外涂层为纯银粉末为原料制成的喷涂层，或外涂层为纯银粉末与一种或几种陶瓷粉末组合的混合粉末为原料制成的喷涂层

进一步，所述外涂层包括第一外涂层及第二外涂层；其中，所述第一外涂层为锥头外围设置导体层，第二外涂层为连接段外围设置由纯陶瓷粉末制成的绝缘层。

进一步，所述第一外涂层为纯银粉末为原料制成的喷涂层。

进一步，所述第一外涂层为纯银粉末与一种或几种陶瓷粉末组合的混合粉末为原料制成的喷涂层。

进一步，所述结合层的厚度范围为0.2mm～0.8mm，所述外涂层的厚度范围为 0.1mm～2.0mm。

进一步，所述结合层的粗度范围为10～100μm，外涂层的粗度范围为20～20 μm。