一种单晶炉用供热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种单晶炉用供热装置，包括：铜电极和石墨电极；石墨电极的一端设置有第一凹槽，在第一凹槽背离底部的端部设置有内孔，铜电极的一端设置有与第一凹槽相匹配的第一凸起结构，铜电极的另一端与单晶炉底固定连接；通过第一凸起结构与第一凹槽的契合，铜电极与石墨电极连接。本实用新型专利技术通过在第一凹槽的末端设置内孔，由于内孔的存在，第一凸起结构和第一凹槽在对应内孔位置处相互不接触，减少了石墨电极与铜电极的接触面积，降低了铜电极自身散热所带走的热量，降低了热损耗，提高了供热效率。并且该结构易于加工、便于安装，几乎不影响石墨电极的整体强度及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶炉用供热装置
本技术涉及单晶硅制造
，尤其涉及一种单晶炉用供热装置。
技术介绍
单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶硅棒的设备。目前，单晶炉设备的供热装置包括：铜电极与石墨电极，铜电极和石墨电极之间通过结构上的契合相互紧密连接，单晶炉中在拉制单晶硅棒时，主要的供热方式是通过通有冷却水的铜电极将热量传递给石墨电极，并由石墨电极给发热部供电，由发热部进行供热。目前的单晶炉中，由于铜电极和石墨电极之间通过结构上的契合相互紧密连接，导致铜电极与石墨电极契合所形成的接触面的面积较大，在供热过程中，易使得单晶炉内的热量通过石墨电极传导至铜电极，并由铜电极将热量散失，造成供热效率下降。
技术实现思路
本技术提供一种单晶炉用供热装置，以解决现有技术中铜电极易将热量自行散失，造成供热效率下降等问题。根据本技术的第一方面，提供了一种单晶炉用供热装置，所述单晶炉用供热装置包括：铜电极和石墨电极；所述石墨电极的一端设置有第一凹槽，在所述第一凹槽背离底部的端部设置有内孔，所述铜电极的一端设置有与所述第一凹槽相匹配的第一凸起结构，所述铜电极的另一端与所述单晶炉底固定连接；通过所述第一凸起结构与所述第一凹槽的契合，所述铜电极与所述石墨电极连接。可选的，所述坩埚轴包括：所述内孔为台阶孔，且所述台阶孔靠近所述第一凹槽的端部位置处的孔径大于所述台阶孔背离所述第一凹槽的端部位置处的孔径。>可选的，当所述第一凸起结构与所述第一凹槽契合时，所述第一凹槽的底面与所述第一凸起结构的端面之间设置有预设宽度的密封间隙。可选的，在所述密封间隙中填充有惰性气体。可选的，所述单晶炉用供热装置还包括：保温层；所述保温层中设置有安装通孔，所述铜电极与所述石墨电极连接后设置在所述安装通孔中。可选的，所述单晶炉用供热装置还包括：石英护套；所述石英护套设置在所述保温层与所述铜电极、所述石墨电极之间。可选的，所述铜电极设置有中空腔室，且所述中空腔室与水冷管接通。可选的，在所述石墨电极的内部设置有真空腔室。可选的，所述铜电极的第一凸起结构与所述石墨电极的第一凹槽之间为螺纹连接。根据本技术的第二方面，提供了一种单晶炉用供热装置，所述单晶炉用供热装置包括：铜电极、内衬和石墨电极；所述石墨电极的一端设置有第二凹槽，所述铜电极的一端设置有与所述第二凹槽相匹配的第二凸起结构，所述铜电极的另一端与所述单晶炉底固定连接；所述内衬设置在所述第二凹槽与所述第二凸起结构之间，所述内衬的材质为碳碳复合材料。本技术实施例提供的一种单晶炉用供热装置，包括：铜电极和石墨电极；石墨电极的一端设置有第一凹槽，在第一凹槽背离底部的端部设置有内孔，铜电极的一端设置有与第一凹槽相匹配的第一凸起结构，铜电极的另一端与单晶炉底固定连接；通过第一凸起结构与第一凹槽的契合，铜电极与石墨电极连接。本技术通过在第一凹槽的末端设置内孔，由于内孔的存在，第一凸起结构和第一凹槽在对应内孔位置处相互不接触，减少了石墨电极与铜电极的接触面积，降低了的铜电极自身散热所带走的热量，降低了热损耗，提高了供热效率。并且该结构易于加工、便于安装，几乎不影响石墨电极的整体强度及稳定性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种单晶炉用供热装置的剖面结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种石墨电极的剖面结构示意图；图3是本技术实施例提供的一种保温层的剖面结构示意图；图4是本技术实施例提供的一种单晶炉底的剖面结构示意图；图5是本技术实施例提供的一种单晶炉用供热装置的装配剖面示意图；图6是本技术实施例提供的另一种单晶炉用供热装置的剖面结构示意图。附图标记说明：10-单晶炉下炉筒，101-单晶炉底，102-水冷管，103-开孔，20-铜电极，201-第一凸起结构，202-第二凸起结构，30-石墨电极，301-第一凹槽，302-真空腔室，303-安装凹槽，304-第二凹槽，40-保温层，401-安装通孔，402-孔隙，50-石英护套，60-内衬，A-内孔，B-密封间隙。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，其示出了本技术实施例提供的一种单晶炉用供热装置的剖面结构示意图，单晶炉用供热装置设置在单晶炉下炉桶10的单晶炉底101，单晶炉用供热装置包括：铜电极20和石墨电极30；石墨电极30的一端设置有第一凹槽301，在第一凹槽301背离底部的端部设置有内孔A，铜电极20的一端设置有与第一凹槽301相匹配的第一凸起结构201，铜电极20的另一端与单晶炉底101固定连接；通过第一凸起结构201与第一凹槽301的契合，铜电极20与石墨电极30连接。在本技术实施例中，一般的，铜电极20在通电后会产生热量，并将热量传输至与其连接的石墨电极30，使得石墨电极30可以为与其相连接的发热部供热。具体的，为了保证铜电极20和石墨电极30连接和导热的稳固性，可以在石墨电极30的一端设置第一凹槽301，并在铜电极20的一端设置有与第一凹槽301相匹配的第一凸起结构201，通过第一凸起结构201和第一凹槽301的结合完成铜电极20和石墨电极30的连接。进一步的，在本技术实施例中，可以在第一凹槽301的末端设置内孔A，使得第一凸起结构201和第一凹槽301契合后产生新的接触面，该新的接触面中，由于内孔A的存在，第一凸起结构201和第一凹槽301在对应内孔A位置处相互不接触，使得新的接触面的面积减少，从而降低了铜电极20的热导吸热能力，降低了热损耗。可以通过下述传热公式验证本技术方案的效果，具体为，在下述传热公式中，Q：材料传导的热量(瓦)；λ：材料导热系数(瓦/(米·摄氏度))；A：传导面积(平方米)；T：传热时间(秒)；△t：两表面的温度差(摄氏度)；H：材料的厚度(米)。其中，材料传导的热量Q与导热系数λ、传导面积A、传热时间T以及两表面的温度差△t成正比，而与材料的厚度h成反比；由以上公式可看出，当在其他条件不变的情况下；降低传导面积A，则材料传导的热量Q减小，由以上理论依据可得出结论，若降低第一凸起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶炉用供热装置，所述单晶炉用供热装置设置在单晶炉底，其特征在于，所述单晶炉用供热装置包括：/n铜电极和石墨电极；/n所述石墨电极的一端设置有第一凹槽，在所述第一凹槽背离底部的端部设置有内孔，所述铜电极的一端设置有与所述第一凹槽相匹配的第一凸起结构，所述铜电极的另一端与所述单晶炉底固定连接；/n通过所述第一凸起结构与所述第一凹槽的契合，所述铜电极与所述石墨电极连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉用供热装置，所述单晶炉用供热装置设置在单晶炉底，其特征在于，所述单晶炉用供热装置包括：
铜电极和石墨电极；
所述石墨电极的一端设置有第一凹槽，在所述第一凹槽背离底部的端部设置有内孔，所述铜电极的一端设置有与所述第一凹槽相匹配的第一凸起结构，所述铜电极的另一端与所述单晶炉底固定连接；
通过所述第一凸起结构与所述第一凹槽的契合，所述铜电极与所述石墨电极连接。


2.根据权利要求1所述的单晶炉用供热装置，其特征在于，所述内孔为台阶孔，且所述台阶孔靠近所述第一凹槽的端部处的孔径大于所述台阶孔靠近底部处的孔径。


3.根据权利要求1所述的单晶炉用供热装置，其特征在于，当所述第一凸起结构与所述第一凹槽契合时，所述第一凹槽的底面与所述第一凸起结构的端面之间设置有预设宽度的密封间隙。


4.根据权利要求3所述的单晶炉用供热装置，其特征在于，在所述密封间隙中填充有惰性气体。


5.根据权利要求1所述的单晶炉用供热装置，其特征在于，所述单晶炉用供热装置还包括：
保温层；
所述保温层中设置有安装通孔，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：任杰，冉瑞应，杨东，金雪，
申请(专利权)人：银川隆基硅材料有限公司，
类型：新型
国别省市：宁夏;64