[实用新型]一种多晶硅铸锭炉用碳纤维保温底板结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅铸锭炉用碳纤维保温底板结构。

背景技术

太阳能光伏发电是可持续清洁能源之一，近几年来在各国都得到了快速发展，目前太阳能光伏发电中应用最为广泛的是硅晶体太阳能电池，主要分为单晶硅片和多晶硅片两类，其中多晶硅片以高产能、低能耗、低成本占据太阳能电池的重要地位。

多晶硅铸锭是生产多晶硅片的重要环节，铸锭过程是将硅料放置在坩埚内，通过高温使硅料熔化，再通过定向凝固获得晶体排列比较整齐的多晶硅锭。要求保温材料具备保温效果好、节省能源、耐高温、经久耐用无污染的特点。

碳纤维保温材料在惰性气体或真空中，由于其极高的耐热性和极低的蒸汽压，甚至在3000℃左右的超高温下都能使用。但是，在实际使用环境中，由于炉内的氧化性气体或气化的金属杂质反应而消耗、粉化、脆化而变性。例如，在多晶硅铸锭炉中，碳纤维保温材料与铸锭炉内产生的SiO、金属等杂质气体反应，碳纤维保温材料表面不断消耗、粉化、脆化，更为严重的是杂质气体渗透到保温材料内部与其反应而变性，使得碳纤维保温材料失去保温性能，寿命大大降低，并且保温材料粉化后产生的粉尘飞散到炉内，污染产品工件，造成产品杂质含量增加，严重影响产品质量。

为了解决上述问题，目前惯用的作法是在保温材料表面粘贴石墨纸，防止表面消耗，这就需要粘贴性好，耐高温且耐久性好的粘结剂。

发明内容

本实用新型提供了一种多晶硅铸锭炉用碳纤维保温底板结构，该保温底板能够有效防止炉内气体渗透，保温效果好，同时此种碳纤维保温底板具有抗气流冲刷和一定的抗氧化性，与炉内气体反应的损耗小，在高温环境下的使用寿命长。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种多晶硅铸锭炉用碳纤维保温底板结构，包括刚性碳纤维保温板、石墨纸，所述石墨纸由粘结剂粘贴在碳纤维保温板表层，所述刚性碳纤维保温板的密度为0.1～0.4g/cm³，所述刚性碳纤维保温板通过机械加工具有0.0008～0.007的坡度；所述的石墨纸厚度为0.2～1.5mm。

所述的刚性碳纤维保温板上设有测温孔、石墨支承柱孔和溢流孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型采用新型碳纤维材料为高密度刚性材料，耐热稳定性好，机械加工性能好；

2）本实用新型采用与所用碳纤维材料配套的专用有机高温粘结剂，对高密度刚性碳纤维材料有很强的渗透性，具有很高的抗拉粘贴强度和连续强度，耐介质耐热性能好，化学稳定性好，不会在使用中出现失效甚至石墨纸脱落的现象。

3）碳纤维保温底板能够有效防止炉内气体渗透，保温效果好，同时此种碳纤维保温底板具有抗气流冲刷和一定的抗氧化性，与炉内气体反应的损耗小，在高温环境下的使用寿命长。

4）此种碳纤维保温底板能够保证硅液溢流后不被碳纤维保温底板吸收，能顺利从溢流孔滴到炉底的溢流丝上第一时间报警，增加了报警的灵敏性；

5）碳纤维保温底板表面粘合石墨纸，可以防止硅液溢流后被吸附到碳纤维保温底板内部，造成碳纤维保温底板变性而失去保温效果。

附图说明

图1是本实用新型一种多晶硅铸锭炉用碳纤维保温底板的主视图。

图2是本实用新型一种多晶硅铸锭炉用碳纤维保温底板的A向视图。

图3是基于本实用新型的多晶硅热场结构示意图。

图中：1.保温底板101.碳纤维保温板102.石墨纸2.底部测温孔3.石墨支承柱孔4.溢流孔5.顶部保温板6.隔热笼7.石英坩埚8.坩埚护板9.热交换块（DS块）10.溢流棉

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

该产品根据使用需要对刚性碳纤维保温材料进行机械加工使其具有一定坡度的碳纤维板，坡度在0.0008-0.007，然后使用专用的粘结剂粘贴一定厚度的石墨纸，石墨纸厚度一般在0.1-5mm，较优地石墨纸厚度在0.2-1.5mm，更优地石墨纸厚度在0.2-1.0mm，保证硅液溢流后不被碳纤维保温底板吸收，能顺利从溢流孔滴到炉底的溢流丝上第一时间报警，增加了报警的灵敏性；石墨纸还可以防止硅液溢流后被吸附到碳纤维保温底板内部，造成碳纤维保温底板变性而失去保温效果。