[发明专利]一种保温装置用炭基材料

说明书

本发明提供一种保温装置用炭基材料，所述保温装置包括至少两个环箍和至少一中面部，所述中面部包括至少两中面板，所述中面板的材料采用炭基材料，所述炭基材料为碳材料化合物或石墨片涂覆。本发明可以有效减少腐蚀，延长寿命。

技术领域

本发明涉及热场零件使用材料，具体涉及一种单晶硅或多晶硅的制造过程中的一种炭基材料的应用，采用炭基材料制作的拼接式保温装置。

背景技术

在单晶硅或多晶硅的制作中，目前普遍采用直拉法(CZ法)，就是沿着垂直方向从熔体中拉制单晶的方法。在制造设备中，例如石墨坩埚，它是用来承载内部的石英坩埚的。在使用过程中，由于石英坩埚和石墨坩埚的膨胀系数不同，而且硅蒸汽与石墨会产生侵蚀反应的原因，存在石墨坩埚龟裂、侵蚀失强等问题。而且，随着单晶硅生长的晶体直径越来越粗，相应的单晶炉的直径也越做越大，这样对热场的可靠性也要求越来越高。由于现有热场装置例如坩埚、保温筒、导流筒等强度的局限性，直径越大那么其壁厚要求也越大，所以重量很重，而且热容很高，导致操作笨重，耗能增加，成本提高。

随着生产的技术进步，晶炉的尺寸越来越大，对导流筒、保温筒的直径和其他尺寸，也要求尺寸变得越来越大。这样，石墨材质的强度已经不能满足晶炉的设计要求，同时用整块石墨料制造导流筒、保温筒等热场装置的成本也非常高，尤其是尺寸越大，石墨本身的原料成本就高，如果用整块石墨原料加工，其成本将会变得非常高。现有技术已经提出了导流筒、保温筒等热场装置拆分成多个零件，先制作零件，再把零件组装起来的工艺，但是其中的中面板采用石墨材料在强度和安全性上还有不足的地方。

现有技术中专利号2017218011048一种保温装置，提出了一种碳纤维复合材料的保温装置，克服热应力，有效提高保温装置的可靠性，但是还有提升的地方。

因此，现有技术的保温装置还有提升的地方。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种保温装置用炭基材料，以解决现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种保温装置用炭基材料，所述炭基材料为碳材料化合物或石墨片涂覆。

依照本申请较佳实施例所述的保温装置用炭基材料，所述碳材料化合物采用碳纤维、鳞片石墨、石墨粉、碳布、石墨纸、碳粉、石墨烯、石墨纤维其中的一种或多种作为基础材料，添加粉体的或液态的酚醛、环氧、沥青等高聚物树脂材料的其中一种或多种经过固化、碳化、石墨化而成。

依照本申请较佳实施例所述的保温装置用炭基材料，所述保温装置包括至少两个环箍和至少一中面部，所述中面部包括至少两中面板，所述中面板的材料采用炭基材料。

依照本申请较佳实施例所述的保温装置用炭基材料，所述石墨片涂覆是将石墨片在烃类气体中进行气相沉积制成。

依照本申请较佳实施例所述的保温装置用炭基材料，所述石墨片涂覆是将石墨片进行氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、陶瓷的其中一种的热喷涂而成。

依照本申请较佳实施例所述的保温装置用炭基材料，所述中面板制作包括以下步骤：

步骤1:选取碳纤维、鳞片石墨、石墨粉、碳布、石墨纸、碳粉、石墨烯、石墨纤维其中的一种或多种作为基础材料；

步骤2：添加粉体的或液态的酚醛、环氧、沥青等高聚物树脂材料的其中的一种或多种；

步骤3：搅拌混匀；

步骤4：模压；

步骤5：加热固化；

步骤6：碳化；

步骤7：石墨化。