有加强层板的保温装置的制作方法

1.本实用新型涉及热场装置，具体涉及一种单晶硅或多晶硅的制造过程中，采用炭基材料制作的有加强层板的拼接式保温装置。


背景技术：

2.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。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。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，但是其中的组装构件，如中面板采用石墨材料在强度和安全性上还有不足的地方。例如在长期使用后，由于与si蒸气及挥发的sio2反应，表面会变脆，易开裂，造成保温效果下降，影响晶体品质，如不及时更换，石墨制造的保温筒老化损坏后易造成生产事故。
3.现有技术中专利号2017218011048公开了一种保温装置，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，但是在实际使用过程中，由于该保温装置的构件采用单一的碳碳复合材料结构，没有加强层或外部涂层，发现经硅蒸汽的侵蚀，碳/碳复合材料表面长时间使用后会看到有腐蚀坑的情况且材料越用越薄，导致在强度、耐腐蚀方面还存在不足。
4.因此，现有技术的保温装置还有提升的地方。


技术实现要素：

5.针对上述缺陷，本技术的目的是提供一种保温装置用炭基材料制作的有加强层板的保温装置，以解决现有技术的问题。
6.为实现上述目的，本技术采用了以下的技术方案：
7.一种有加强层板的保温装置，所述保温装置包括多个中面板，所述中面板为加强层板，所述中面板包括至少两加强层和至少一碳基础层，所述碳基础层设置于两所述加强层之间，所述加强层是网胎层，所述碳基础层是树脂碳层或沉积碳层；在所述中面板表面包括氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、陶瓷的其中一种的涂层。
8.一种有加强层板的保温装置，所述保温装置包括多个中面板，所述中面板为加强层板，所述中面板包括至少两加强层和至少一碳基础层，所述碳基础层设置于两所述加强层之间，所述加强层是二维编织碳布制作的碳碳材料层，所述碳基础层是树脂碳层或沉积碳层，在所述中面板表面包括氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、陶瓷的其中一种的涂层。
9.一种有加强层板的保温装置，所述保温装置包括多个中面板，所述中面板为加强层板，所述中面板包括至少两加强层和至少一碳基础层，所述碳基础层设置于两所述加强层之间，所述加强层是单向碳布层，所述碳基础层是树脂碳层或沉积碳层，在所述中面板表面包括氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、陶瓷的其中一种的涂层。
10.由于采用了以上的技术使得本技术相比现有技术，具有以下的优点和积极效果：
11.1、本技术的中面板材料采用了碳布加强层，较传统的针刺结构碳碳材料具有更高的强度；
12.2、本技术的中面板材料采用了网胎层，原材料可以从长纤维的边角料中获得，成本低；
13.3、本技术的保温装置采用了加强层板，层压方式制作，较传统的针刺结构碳碳材料工艺简化，可以减少构件整体使用的厚度，比强度高，从而变得质量轻、强度高、无剥落、安全性高；
14.4、本技术的中面板表面做过表面处理，可以有效减少腐蚀，延长寿命。
15.当然，实施本实用新型内容的任何一个具体实施例，并不一定同时具有以上全部的技术效果。
附图说明
16.图1为本技术保温装置示意图；
17.图2为本技术利用网胎作为加强层制作中面板结构示意图；
18.图3为本技术利用二维编织碳布或单向碳布作为加强层中面板结构示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本技术的几个优选实施例进行详细描述，但本技术并不仅仅限于这些实施例。本技术涵盖任何在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本技术有彻底的了解，在以下本技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本技术。
20.本技术的核心思想在于，制作一种有加强层板的保温装置，例如保温筒、导流筒，采用拼装结构制作，分段式设计，其拼接的组件选用加强层板，有效的提高和超越传统装置的寿命。在要求高温、化学稳定性高的场合，都颇具优势；中面板表面强化处理后，可以有效延缓硅蒸汽的侵蚀，提高使用寿命。
21.以下结合附图，具体说明本技术。请参见图1本技术保温装置示意图，本实施例中拼接式保温装置是一种保温筒，但是不能用来限制本技术，只要是拼接式的都应该是本技术的保护范围，所述保温筒包括至少两个环箍10和至少一中面部，所述中面部包括多个中面板21，所述中面板为加强层板。
22.请参见图2，所述中面板包括至少两加强层211和一碳基础层212，位于表面的加强层211为加强层，所述碳基础层212设置于两所述加强层211之间，本实施例中，依据厚度需要可以增加所述加强层211和碳基础层212的数量，例如六层所述加强层211和五层所述碳基础层212；所述加强层211是网胎层，所述的网胎层是由一定长度的纤维丝形成的薄的纤维丝片体，厚度在0.5mm-1.5mm之间；所述碳基础层212是树脂碳层或沉积碳层，加工时，采用树脂浸渍后层压的方式成型，层压的方式为行业内所熟知在此不在赘述，经过层压的毛胚再进行碳化和石墨化；如果需要，还可以在碳化后进行气相沉积增密后再石墨化。
23.请参见图3，本技术的另外一种实施例，如图所示，所述加强层211是二维编织碳布制作的碳碳材料层，所述碳基础层212是树脂碳层或沉积碳层，所述碳基础层212设置于两所述加强层211之间，本实施例中，所述加强层211的数量是13层、碳基础层212的数量是12
层，但是不能用来限制本技术，依据厚度需要可以增加或减少所述加强层211和碳基础层212的数量，例如五层所述加强层211和四层所述碳基础层212；加工时，采用树脂浸渍后层压的方式成型，层压的方式为行业内所熟知在此不在赘述，经过层压的毛胚再进行碳化和石墨化；如果需要，还可以在碳化后进行气相沉积增密后再石墨化。
24.请参见图3，本技术的又一种实施例，如图所示，所述加强层211是单向碳布层，所述碳基础层212是树脂碳层或沉积碳层，所述碳基础层212设置于两所述加强层211之间，本实施例中，所述加强层211的数量是13层、碳基础层212的数量是12层，但是不能用来限制本技术，依据厚度需要可以增加或减少所述加强层211和碳基础层212的数量，例如五层所述加强层211和四层所述碳基础层212；另外需注意的是，不同于二维编织碳布，单向碳布在逐层叠加时需要转动90
°
以便每两层碳布的线经纬相交叠，以便整体结构双向强度一致；加工时，采用树脂浸渍后层压的方式成型，层压的方式为行业内所熟知在此不在赘述，经过层压的毛胚再进行碳化和石墨化；如果需要，还可以在碳化后进行气相沉积增密后再石墨化。
25.如上所述，本技术实施方式中分别记载了所述加强层211以及所述碳基础层212使用的材料，以及将这些材料加工形成所述中面板的方法，这些方法对于本领域的技术人员来说是可以依据现有技术水平来选择的公知的技术手段，甚至本领域的技术人员也可以选用未列举在实施方式中的其他公知技术手段，所以本技术无法穷举所有的技术手段。本技术的技术亮点为使用不同加强层211以及碳基础层212的材料进行组合得到优质的中面板。另外，为了加强抗腐蚀能力，我们根据使用场景的不同，可以在所述中面板表面增加氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、陶瓷的其中一种的涂层。
26.本技术的另外一目的在于使用所述的中面板制成保温装置，请参考图1本技术的一种保温装置，本实施例图中的保温装置是一拼接式保温筒，但是不能用来限制本技术，只要是拼接式的保温装置都应该是本技术的保护范围，所述保温装置包括多个如上所述的中面板组成的一中面部，所述保温装置还包括至少两个环箍，所述中面部设置在两所述环箍之间。
27.如上所述的保温装置只是本技术的一种实施例，不能用来限制本技术，这种拼接结构的保温装置已经在申请人其他专利中公开，在此不在详细说明，此外，现有技术中也存在一些其它拼接式的保温装置，只要使用了本技术的所述中面板来制作的保温装置，都应该是本技术的保护范围。
28.由于采用了以上的技术使得本技术相比现有技术，具有以下的优点和积极效果：
29.1、本技术的中面板材料采用了碳布加强层，较传统的针刺结构碳碳材料具有更高的强度；
30.2、本技术的中面板材料采用了网胎层，原材料可以从长纤维的边角料中获得，成本低；
31.3、本技术的保温装置采用了加强层板，层压方式制作，较传统的针刺结构碳碳材料工艺简化，可以减少构件整体使用的厚度，比强度高，从而变得质量轻、强度高、无剥落、安全性高；
32.4、本技术的中面板表面做过表面处理，可以有效减少腐蚀，延长寿命。
33.依照本技术的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该申请仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明
书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本技术的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本技术以及在本技术基础上的修改使用。本技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种有加强层板的保温装置，其特征在于，所述保温装置包括多个中面板，所述中面板为加强层板，所述中面板包括至少两加强层和至少一碳基础层，所述碳基础层设置于两所述加强层之间，所述加强层是网胎层，所述碳基础层是树脂碳层或沉积碳层。2.一种有加强层板的保温装置，其特征在于，所述保温装置包括多个中面板，所述中面板为加强层板，所述中面板包括至少两加强层和至少一碳基础层，所述碳基础层设置于两所述加强层之间，所述加强层是二维编织碳布制作的碳碳材料层，所述碳基础层是树脂碳层或沉积碳层。3.一种有加强层板的保温装置，其特征在于，所述保温装置包括多个中面板，所述中面板为加强层板，所述中面板包括至少两加强层和至少一碳基础层，所述碳基础层设置于两所述加强层之间，所述加强层是单向碳布层，所述碳基础层是树脂碳层或沉积碳层。4.如权利要求1至3任一项所述的有加强层板的保温装置，其特征在于，所述中面板表面包括氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、陶瓷的其中一种的涂层。

技术总结
本实用新型提供一种有加强层板的保温装置，所述保温装置包括多个中面板，所述中面板为加强层板，所述中面板包括至少两加强层和至少一碳基础层，所述碳基础层设置于两所述加强层之间，所述加强层是网胎层，所述碳基础层是树脂碳层或沉积碳层；在所述中面板表面包括氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、陶瓷的其中一种的涂层。本申请保温装置采用了有加强层板的中面板，可以减少使用的厚度，从而变得质量轻、强度高、无剥落、安全性高。安全性高。安全性高。


技术研发人员：申富强 孙亚林 张晶
受保护的技术使用者：上海骐杰碳素材料有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/9/19