[发明专利]一种降低区熔感应线圈形变的方法及抗形变线圈

说明书

本发明提供了一种抗形变线圈，包括线圈主体、安装于线圈主体外边沿上的连接有电极的两个线圈腿，还包括安装于线圈腿处的抗形变夹具，抗形变夹具由耐高温、不易变形的绝缘材料制成；抗形变夹具包括安装于两个线圈腿之间的主缝隙内的定距条，定距条的形状与主缝隙的结构相匹配。本发明所述的抗形变线圈抗形变能力强，稳定性高，高温使用寿命长，有效解决了因区熔感应加热线圈形变造成单晶生长工艺不稳定以及热场几何参数变化缺陷，从而导致单晶成晶率低的问题。

技术领域

本发明属于区熔感应加热硅单晶技术领域，尤其是涉及一种降低区熔感应线圈形变的方法及抗形变线圈。

背景技术

区熔硅单晶是电力电子器件、大功率高压元件的关键材料，其各类元器件广泛应用于光探测、光纤通讯、工业自动化控制系统中以及医疗、军事、电讯、工业自动化等领域，拥有极大的市场空间。随着经济的发展及市场需求量的逐渐扩大，区熔硅单晶的规模化生产过程中，保持较高的成晶率是生产部门追求的目标。但在国内外区熔炉生长单晶时，往往由于区熔感应加热线圈的形变造成单晶生长的工艺不稳定以及热场条件的缺陷，导致区熔单晶成晶率的降低。分析其原因主要是由于感应线圈于单晶生长过程中，在高频电流及棒体的高温作用下，线圈长时间使用发生塑性形变，且塑性变形后不能在使用后完全恢复原状，而随着使用次数的增加，线圈外形上不规则塑性扭曲变形增大，致使在相同的外力环境下所发生的变形将越来越大，严重破坏了线圈原有设计的对称均匀的热场。因此，如何降低区熔感应线圈形变，延长线圈高温使用寿命，维持稳定的热场条件，提高成晶率，是区熔硅单晶生长技术领域面临的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种降低区熔感应线圈形变的方法及具有良好抗形变能力的线圈，以有效解决区熔高频感应线圈在高温使用过程中发生塑性形变引起的单晶生长工艺不稳定及热场几何参数变化的问题；通过对形变原因的分析，设计出抗形变能力强，稳定性高，高温使用寿命长的区熔感应线圈。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种降低区熔感应线圈形变的方法，在线圈的两个线圈腿之间的主缝隙中安装具有定距作用的装置，固定住两个线圈腿的位置，保持两个线圈腿之间的距离不变。

一种抗形变线圈，包括线圈主体、安装于所述线圈主体外边沿上的连接有电极的两个线圈腿，还包括安装于所述线圈腿处的抗形变夹具，所述抗形变夹具由耐高温、不易变形的绝缘材料制成；所述抗形变夹具包括安装于两个所述线圈腿之间的主缝隙内的定距条，所述定距条的形状与所述主缝隙的结构相匹配。

进一步的，所述定距条为长方体条状结构，所述定距条与两个所述线圈腿相贴合的两个侧面上设有向外突出的榫头，两个所述线圈腿与所述定距条相贴合的侧面上设有与所述榫头相扣合的榫槽。

进一步的，所述抗形变夹具还包括横向设置于所述定距条顶端的第一安装条；所述第一安装条搭接于两个所述线圈腿的顶部。

进一步的，所述抗形变夹具还包括横向设置于所述定距条底端的第二安装条，所述第二安装条的上端面与两个所述线圈腿的底部相贴合。

进一步的，所述第一安装条的左右两端设有向下弯折的第一竖直挡边，所述第一竖直挡边与所述定距条的间距与所述线圈腿的横向宽度相适应，即线圈腿可安装在第一竖直挡边和定距条及第一安装条围成的空间内。

进一步的，所述第二安装条的左右两端设有向上弯折的第二竖直挡边，所述第二竖直挡边与所述定距条的间距与所述线圈腿的横向宽度相适应。

进一步的，所述抗形变夹具还包括两个设置于所述定距条左右两侧并与所述定距条平行设置的连接条，所述连接条的上下两端分别与所述第一安装条和所述第二安装条连接，所述连接条与所述定距条的间距与所述线圈腿的横向宽度相适应。

进一步的，所述抗形变夹具为陶瓷抗形变夹具。