[发明专利]新型碳纤维保温材料及多晶铸锭炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型碳纤维保温材料。

背景技术

铸造法生长多晶硅晶体是一个高能耗的过程。能耗成本在总非硅成本里所占的比重较大，能耗成本明显大幅上升，如何有效地降低晶体生长过程的能耗将显得至关重要。用于铸锭炉的碳纤维保温材料需要具有良好的结构性能和保温性能。具有良好结构性的碳纤维保温材料有碳纤维硬毡和碳纤维固化毡。硬毡的寿命明显长于固化毡，硬毡的保温性略差于固化毡或与固化毡相当。但这两种传统碳纤维保温材料的热导率分布均匀性差，易诱发多晶晶体中微晶和硬质杂质团的形成。用于多晶铸锭炉的传统碳纤维保温材料保温性差致使能耗高，同时加速如绝缘陶瓷片、绝缘陶瓷垫片、石墨加热板及碳纤维保温材料等高温辅材老化，间接地增加运营成本。

发明内容

本发明的第一个目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可提高保温性能的新型碳纤维保温材料。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现。

新型碳纤维保温材料，其特征在于，包括碳纤维硬毡层和碳纤维软毡层；碳纤维硬毡层与碳纤维软毡层层叠设置。

优选地是，所述碳纤维硬毡层与碳纤维软毡层通过可拆卸方式连接或者不可拆卸方式连接。

优选地是，所述不可拆卸方式为通过胶粘剂粘接。

优选地是，所述可拆卸方式为通过螺钉、铆钉、螺栓及螺栓与螺母相配合连接。

优选地是，所述的碳纤维硬毡层层数为二层以上；两层以上的碳纤维硬毡层间隔设置；碳纤维硬毡层之间设置有碳纤维软毡层。

优选地是，所述的碳纤维软毡层层数为二层以上。

优选地是，所述的碳纤维硬毡层层数为两层以上；两层以上的碳纤维硬毡层间隔设置；每两层碳纤维硬毡层之间设置有一层或两层以上的碳纤维软毡层。

优选地是，所述碳纤维硬毡层与碳纤维软毡层、多层碳纤维软毡层之间通过不可拆卸乎连接、可拆卸连接中的一种或两种连接方式。

优选地是，所述不可拆卸连接方式为通过胶粘剂粘接。

优选地是，所述可拆卸连接方式为通过螺钉、铆钉、螺栓或螺栓与螺母相配合连接。

优选地是，所述碳纤维硬毡层与碳纤维软毡层的侧面、多层碳纤维软毡层的侧面涂覆有封闭层。

优选地是，所述的封闭层为石墨漆、石墨纸和碳布中的一种或几种。

优选地是，所述的碳纤维硬毡层抗压强度：0.12-1.6Mpa，抗折强度：1.5-2.0Mpa。

本发明中的碳纤维保温材料可用于多晶铸锭炉、单晶炉、单晶热场等需要保温的各种高温装置中。

本发明的另一个目的是提供一种保温性能好的多晶铸锭炉。

多晶铸锭炉，其特征在于，包括前述的新型碳纤维保温材料。

本发明中：碳纤维硬毡材料具有良好的结构性，其可以做起结构作用的支撑部件，但其热导率分布均匀性较差。碳纤维软毡材料具有优越的保温性能且热导率分布较均匀，其可以用于增强保温作用，而多层软毡叠加可以使材料的热导率分布更均匀。实际使用时，将硬毡材料层作为最外层、软毡材料层作为内层，对各层的侧面做石墨漆、石墨纸、碳布等涂层处理或者不做涂层处理。涂层能够阻挡硅蒸汽及腐蚀性气体的侵蚀而有利于提高材料的抗侵蚀能力，以提高材料的使用寿命。

将本发明在GT solar DSS450炉台上试用，与传统的碳纤维硬毡保温材料相比，使用本发明材料的炉台能耗大幅降低，可以降低15-20％。本发明材料的热导率分布更均匀热稳定性更好，微晶的发生频率较传统材料明显下降。由于能耗大幅降低，馈入电流减少，加热部件的发热功率降低，发热区温度降低，可以使如绝缘陶瓷片、绝缘垫片、陶瓷管、石墨加热板及碳纤维保温材料等高温辅材的使用寿命明显提升，平均提高了2-3个月，从而间接地进一步降低生产成本。

附图说明

图1实施例1结构示意图。

图2实施例2结构示意图。

图3为实施例3结构示意图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为实施例4结构示意图。

图6为DSS铸锭炉结构示意图的侧剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的描述：

实施例1

图1为实施例1结构示意图。如图1所示，新型碳纤维保温材料，其包括碳纤维硬毡层1及两层碳纤维软毡层2。碳纤维硬毡层1及两层碳纤维软毡层2依次层叠叠加，各层之间不通过连接装置或连接材料连接。

实施例1的结构的优点是保温性好但不易搬移和拆装。

实施例2