[发明专利]一种组合式硬质碳纤维保温筒及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及保温筒技术领域，尤其涉及一种组合式硬质碳纤维保温筒及其制备方法和应用。本发明提供了一种组合式硬质碳纤维保温筒，包括拼接组成筒状结构的组合板和固定件；所述组合板的横截面为梯形，将所述组合板记为梯形板；所述组合板包括硬质碳纤维保温材料和涂覆在所述硬质碳纤维保温材料外表面的抗氧保护层；所述梯形板的上底构成所述组合式硬质碳纤维保温筒的内表面，所述梯形板的下底构成所述组合式硬质碳纤维保温筒的外表面；所述固定件包括箍形件；所述箍形件固定在所述组合式硬质碳纤维保温筒外侧。所述组合式硬质碳纤维保温筒由若干组合板拼接而成，可以实现局部破坏，局部更换的目的。

技术领域

本发明涉及保温筒技术领域，尤其涉及一种组合式硬质碳纤维保温筒及其制备方法和应用。

背景技术

保温筒是目前单晶硅生长炉热场中必备的保温器件之一，位于熔硅坩埚的外部，分为上、中、下保温筒，其主要作用包括：减少热场的热量损失，提高熔硅坩埚底部温度。常规的保温筒都是整体成型的保温筒，其在工作过程中一旦局部出现破坏，即需要更换全筒，浪费较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式硬质碳纤维保温筒及其制备方法和应用，所述组合式硬质碳纤维保温筒由若干组合板拼接而成，可以实现局部破坏，局部更换的目的。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种组合式硬质碳纤维保温筒，包括拼接组成筒状结构的组合板和固定件；

所述组合板的横截面为梯形，将所述组合板记为梯形板；

所述组合板包括硬质碳纤维保温材料和涂覆在所述硬质碳纤维保温材料外表面的抗氧保护层；

所述梯形板的上底构成所述组合式硬质碳纤维保温筒的内表面，所述梯形板的下底构成所述组合式硬质碳纤维保温筒的外表面；

所述固定件包括箍形件；

所述箍形件固定在所述组合式硬质碳纤维保温筒外侧。

优选的，所述梯形板的上底角为94～99°，下底角为81～86°；

所述梯形板的厚度为150～250mm。

优选的，所述组合式硬质碳纤维保温筒的内表面设置有锯齿状的沟槽。

优选的，所述硬质碳纤维保温材料外表面对应所述梯形板的下底面。

优选的，所述固定件的材料为金属材料。

本发明还提供了上述技术方案所述组合式硬质碳纤维保温筒的制备方法，包括以下步骤：

通过浸渍或者喷淋的方式，采用胶黏剂对硬质碳纤维进行处理后，依次进行固化和热处理，得到硬质碳纤维保温材料毛坯件；

将所述硬质碳纤维保温材料毛坯件进行机械加工后，涂覆抗氧化涂层，进行碳化，得到组合板；

利用箍形件，将所述组合板进行组装，得到所述组合式硬质碳纤维保温筒。

优选的，所述胶黏剂为酚醛树脂胶黏剂或环氧树脂胶黏剂；

所述硬质碳纤维毡和胶黏剂的质量比为(1～2):1；

所述硬质碳纤维毡为PAN基硬质碳纤维毡、粘胶基硬质碳纤维毡和沥青基硬质碳纤维毡中的一种或几种。

优选的，所述固化的压力为1×10⁶N，时间为8～16h；

所述热处理的温度为1500～2100℃，时间为8～16h。

优选的，所述碳化的温度为1500～2200℃，时间为12～24h。