[发明专利]一种高压电极以及应用该高压电极的多晶硅破碎装置

说明书

本发明公开了一种高压电极以及应用该高压电极的多晶硅破碎装置，高压电极包括有高压电极本体，高压电极本体安装于导流罩中；导流罩具有电极安装槽和导流通道；多晶硅破碎装置，包括有破碎水槽、多晶硅棒支撑架、接地电极、高压电极、电源、导流管线和超纯水补充管线。本发明的高压电极设有导流通道，能够及时将高压电极本体溶解产生的局部高浓度金属液体导出破碎水槽外，避免金属杂质对多晶硅造成污染；破碎水槽内壁衬有陶瓷材料，可隔绝液体与水槽腔体的接触，避免水槽腔体对液体的污染，还可避免多晶硅碎块与破碎水槽接触造成污染。通过本发明的高压电极以及多晶硅破碎装置，可以实现多晶硅棒的无污染、高效率破碎。

技术领域

本发明涉及晶体硅制备设备技术领域，具体涉及一种多晶硅破碎装置及其高压电极。

背景技术

多晶硅是半导体产业和光伏产业的基本原料。多晶硅的主流制备方法是改良西门子法，其通过三氯氢硅和氢气的混合气在还原炉内的高温条件下生成多晶硅并沉积在硅芯上，最终产物是沉积在硅芯上的多晶硅，产品最终以多晶硅棒的形式从还原炉中采出。为了便于存储、运输、铸锭以及拉晶，多晶硅棒需要被破碎为块状，多晶硅棒的破碎是改良西门子法多晶硅制备工艺中一个重要的后处理环节，多晶硅破碎工艺直接影响着多晶硅产品的品质。

当前，主要采用机械破碎法破碎多晶硅棒，由于破碎工具的材料是金属或合金，并且在破碎过程中，破碎工具与多晶硅棒直接接触，因此多晶硅会受到源自破碎工具的金属污染，而金属污染会极大影响多晶硅品质。

为了降低破碎工艺对多晶硅的污染，多晶硅企业普遍开发非金属或合金机械接触式破碎方法，电水锤多晶硅破碎是其中的一个研究热点。电水锤技术是利用液体中进行的瞬时强制电流脉冲放电产生的激波效应达到破碎多晶硅的目的。目前，电水锤破碎多晶硅装置中的金属高压电极直接裸露于液体中，在放电过程中，金属电极会溶解产生金属杂质，进而污染多晶硅，因此开发一种无污染高压电极以及多晶硅破碎装置，实现多晶硅棒的无污染破碎，提高多晶硅品质，是当前急需解决的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无污染的高压电极以及应用该高压电极的多晶硅破碎装置，以实现多晶硅棒的无污染、高效率破碎。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高压电极，包括有高压电极本体，其特征在于：高压电极本体安装于导流罩中，高压电极本体的高压电极接头从导流罩顶端伸出；导流罩采用绝缘材料制成，其内部具有用于安装高压电极本体的电极安装槽，而导流罩的侧壁中设有用于导出局部高浓度金属液体的导流通道，导流通道贯通导流罩的侧壁上下端；导流罩通过导流通道将高压电极本体溶解产生的局部高浓度金属液体及时排出，以避免高压电极本体溶解产生的金属杂质对多晶硅的污染，以实现多晶硅的无污染、高效率破碎。

优选地，高压电极本体采用金属或合金制成；导流罩采用陶瓷材料制成。

优选地，高压电极本体采用金属铁制成，而导流罩采用氧化铝、氮化硅或碳化硅制成。

一种应用前述高压电极的多晶硅破碎装置，其特征在于：包括有破碎水槽、多晶硅棒支撑架、接地电极、高压电极、电源、导流管线和超纯水补充管线，破碎水槽中填充有超纯水，高压电极浸入在超纯水中，多晶硅棒放置在多晶硅棒支撑架上，接地电极安装在破碎水槽底部，并通过接地线路连接电源；高压电极通过高压电极接头连接高压线路，高压线路连接电源；高压电极的导流罩连接有导流管线，导流管线连通导流通道，通过导流通道及导流管线将局部高浓度金属液体导出破碎水槽外；破碎水槽设置有超纯水补充管线，通过超纯水补充管线向破碎水槽内补充超纯水。

优选地，破碎水槽采用金属或合金制成；在破碎水槽的内壁衬有绝缘材料。

优选地，所述破碎水槽采用304不锈钢制成；而破碎水槽内壁的绝缘材料为氮化硅。