專利名稱：單晶爐導流筒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單晶爐熱場零件，具體地說是一種單晶爐導 流筒。
技術背景
單晶爐拉制單晶硅棒時，盛裝多晶硅塊等原料的石英坩堝放入位 于堝托之上的石墨坩堝托內，在保護性氣氛中加熱熔化，調控到工藝 溫度后，籽晶經導流筒插入熔融多晶硅液中，與坩堝作逆向旋轉并向 上提升，使多晶硅液按籽晶的硅原子排列順序結晶凝固成單晶硅棒。 目前單晶爐導流筒普遍由石墨制成，在單晶硅棒拉制過程中，起著高
溫氣體導流的作用。既要求其具有良好的耐熱性能和力學性能，又要 有一定的保溫性能，以保持導流筒內單晶硅棒區(qū)與熔融的多晶硅液區(qū) 的溫差。由于石墨制品強度低，其抗折強度為13MPa左右，導熱系數 為140W/mK左右，抗熱震性能較差，使用壽命較短；此外大尺寸導流 筒成形困難，耗材較多，難以滿足單晶硅生產發(fā)展的需要。炭/炭復 合材料是一種將炭纖維制成的網胎與網胎、或炭布與炭布、或網胎與 炭布復合，再經過增密、炭化和石墨化處理而成，具有高比強度、高 比模量、耐高溫、耐燒蝕、熱膨脹系數小、耐急冷急熱而不變形不開 裂等優(yōu)良性能，特別適應于高溫領域，現己成為或將逐步成為航空航 天、冶金、新能源等領域的重要基礎材料之一。 發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種采用炭/炭復合材料加工制成的單 晶爐導流筒。
本實用新型是采用如下技術方案實現其發(fā)明目的的， 一種單晶爐 導流筒，其導流筒由炭/炭復合材料加工制成。
本實用新型所述導流筒包括表層和里層，表層的表觀密度為
1. 2g/cm3 1. 7g/cm3，里層的表觀密度為0. 4g/cm3 0. 9g,W。
本實用新型在加工時，為減緩里層的增密速度，使表層與里層的 表觀密度出現較大差異，在表層與里層之間設有緩滲層。
本實用新型所述的緩滲層為膨脹石墨紙或硫酸紙，為使表層與里 層結合緊密、牢固，在膨脹石墨紙或硫酸紙上設有孔。
由于采用上述技術方案，本實用新型較好的實現了發(fā)明目的，因 導流筒表層為高密度(1.2g/Cm3 1.7g/cm3)的炭/炭復合材料，其抗 折強度為llOMPa左右，導熱系數僅為10W/mK左右，而里層為低密度 (0.4g/cn/' 0.9g/cm3)的炭/炭復合材料，導熱系數僅為0. 8W/mK左 右，因此，導流筒綜合性能好，既具有足夠的強度和耐磨性，又具有 較好的抗熱震性和保溫性能；同時，較之石墨導流筒，減小了導流筒 壁厚，減輕了導流筒質量，其自身耗能也減少。


附圖是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
由附圖可知， 一種單晶爐導流筒，其導流筒由炭/炭復合材料加 工制成。本實用新型所述導流筒包括表層3和里層2，表層3的表觀密度 為1.2g/W 1.7g/cm3 (本實施例為1.3g/cm3)，里層2的表觀密度 為0. 4g/cm3 0. 9g/cm3 (本實施例為0. 7g/cm3)。
本實用新型在加工時，為減緩里層2的增密速度，使表層3與里 層2的表觀密度出現較大差異，在表層3與里層2之間設有緩滲層1。 這樣，其導流筒表層3的密度較高，強度高，而里層2的密度較小， 保溫性好；使之既具有足夠的強度和耐磨性，又具有較好的抗熱震性 和保溫性能。
本實用新型所述的緩滲層1為膨脹石墨紙或硫酸紙，為使表層3 與里層2在針剌復合時結合緊密、牢固，在膨脹石墨紙或硫酸紙上設 有孔。
權利要求1、一種單晶爐導流筒，其特征是導流筒由炭/炭復合材料加工制成。
2、 根據權利要求1所述的單晶爐導流筒，其特征是所述導流筒 包括表層[3]和里層[2]，表層[3]的表觀密度為1.2g/Cm:i 1.7g/cm3， 里層[2]的表觀密度為0. 4g/cm3 0. 9g/cm3。
3、 根據權利要求2所述的單晶爐導流筒，其特征是表層[3]與 里層[2]之間設有緩滲層[1]。
4、 根據權利要求3所述的單晶爐導流筒，其特征是所述的緩滲 層[l]為膨脹石墨紙或硫酸紙。
5、 根據權利要求4所述的單晶爐導流筒，其特征是膨脹石墨紙 或硫酸紙上設有孔。
專利摘要本實用新型公開了一種采用炭/炭復合材料加工制成的單晶爐導流筒，其特征是導流筒由炭/炭復合材料加工制成，它包括高密度的炭/炭復合材料表層[3]和低密度的炭/炭復合材料里層[2]，本實用新型因導流筒表層[3]為高密度(1.2g/cm³～1.7g/cm³)的炭/炭復合材料，其抗折強度為110MPa左右，導熱系數僅為10W/mK左右，而里層[2]為低密度(0.4g/cm³～0.9g/cm³)的炭/炭復合材料，導熱系數僅為0.8W/mK左右，因此，導流筒綜合性能好，既具有足夠的強度和耐磨性，又具有較好的抗熱震性和保溫性能；同時，較之石墨導流筒，減小了導流筒壁厚，減輕了導流筒質量，其自身耗能也減少。
文檔編號C30B29/06GK201162061SQ20082005244
公開日2008年12月10日 申請日期2008年3月3日 優(yōu)先權日2008年3月3日
發(fā)明者廖寄喬, 王躍軍, 邰衛(wèi)平, 龔玉良 申請人:湖南金博復合材料科技有限公司