[实用新型]一种耐高温轻质复合陶瓷隔热屏

说明书

本实用新型公开了一种耐高温轻质复合陶瓷隔热屏。包括玻璃纤维布和炭纤维布，关键是隔热屏由陶瓷结构层(1)与复合结构层(2)连接一体构成。本实用新型的陶瓷结构层1和复合结构层2均具有良好的强度性能，两者的结合使本实用新型具有极佳的综合性能，且还降低了制备成本和大幅增加了使用寿命。

技术领域：

本实用新型涉及一种耐高温的材料，具体是指可用于高温环境下的耐高温、质量轻、并以陶瓷材料为主要成分的复合陶瓷隔热屏。

背景技术：

随着国家发展新能源太阳能光伏发电方针的实施，光伏发电材料单(多)晶硅材料产业飞速发展，C/C热场结构件需求量大幅增加，隔热屏是单晶炉重要的热场结构件，需求量很大，它是以炭纤维为原料，采用化学气相沉积法(CVD)制备。但随着单晶炉向大型化、拉晶技术连续化(单晶拉晶时间大于240小时)发展，对隔热屏性能及其制备技术都提出了新的更高的要求，而前述的常规的CVD法制备的C/C热场结构件已不能满足目前的需求。同时现有的C/C热场结构件还存在若干缺陷，其一是预制体CVD法很难制备大尺寸的薄壁筒形的结构件；其二是C/C材料的结构件在长时间高温下，容易变形，抗腐蚀性能较差，容易粉化，最终使用寿命偏低；其三是目前我国现有和在建的单晶炉有3～5万台，装机的C/C隔热屏为9～15万件，如此大的数量需要3000～5000吨炭纤维用量，如C/C隔热屏的使用寿命降低，更新量也非常巨大的，同时炭纤维价格高，国内资源紧张，导致C/C隔热屏的价格上涨，对光伏材料产业是一个阻碍，并且C/C热场结构件的频繁更换，对生产效率也有巨大的影响。因此，单晶炉内使用的热场结构件的问题需要解决。

发明内容：

本实用新型的发明目的是公开一种以陶瓷陶瓷材料为主要成分的复合陶瓷隔热屏，该隔热屏具有耐高温、耐腐蚀、高强度、较低制备成本和长使用寿命的良好的综合性。

本实用新型的技术解决方案是：包括玻璃纤维布和炭纤维布，关键是隔热屏由陶瓷结构层与复合结构层连接一体构成。

所述的陶瓷结构层由多层玻璃纤维布层和多层陶瓷材料层反复交替构成。

所述的复合结构层由多层炭纤维布、多层复合材料层和多层玻璃纤维布反复交替构成。

所述的复合材料层由炭材料层、炭/陶材料层和陶瓷材料层一体构成。

所述的陶瓷结构层和复合结构层为平面板状、或曲面状或异型结构，并边缘有凹凸卡扣结构。

所述的陶瓷结构层与复合结构层为圆筒状体，陶瓷结构层为圆筒状体的内环体，复合结构层为圆筒状体的外环体。

所述的陶瓷结构层中的多层陶瓷材料层的厚度之和是多层玻璃纤维布层的厚度之和的1～2倍。

所述的陶瓷结构层由5～10层玻璃纤维布和5～10层的陶瓷材料层交替构成。

所述的复合结构层由10～20层炭纤维布、10～20层复合材料层和10～20层玻璃纤维布反复交替构成。

本实用新型公开的耐高温轻质复合陶瓷隔热屏，使用时将陶瓷结构层1面对或接触高温热源，陶瓷结构层1具有极佳的抗腐蚀、抗氧化的性能，且还具有抗硅化的性能，而复合结构层2中具有C/C材料结构的同时与陶瓷材料交替结合，使复合结构层2具有高温稳定性、良好的热传导性，陶瓷结构层1和复合结构层2均具有良好的强度性能，两者的结合使本实用新型的隔热屏或隔热材料具有极佳的综合性能，且还降低了制备成本和大幅增加了使用寿命，例如上述的圆筒状的隔热屏用于单晶硅拉制炉内的高温石英坩埚的埚帮时，就使埚帮的使用寿命大幅增加，具有极好的经济效益。

附图说明：

图1为本实用新型的一个实施例的断面结构示意图。

图2为图1中的陶瓷结构层的断面放大结构示意图。

图3为图1中的复合结构层的断面放大结构示意图。