[發明專利]新型碳纖維保溫材料及多晶鑄錠爐

無效

• 申請號: 201110342172.3
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103085358A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 李會吳
• 申請（專利權）人: 上海摩根特種材料有限公司
• 主分類號: B32B5/26
• 分類號: B32B5/26;B32B7/04;C30B11/00;C30B28/06
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 李強

技術領域

本發明涉及一種新型碳纖維保溫材料。

背景技術

鑄造法生長多晶硅晶體是一個高能耗的過程。能耗成本在總非硅成本里所占的比重較大，能耗成本明顯大幅上升，如何有效地降低晶體生長過程的能耗將顯得至關重要。用于鑄錠爐的碳纖維保溫材料需要具有良好的結構性能和保溫性能。具有良好結構性的碳纖維保溫材料有碳纖維硬氈和碳纖維固化氈。硬氈的壽命明顯長于固化氈，硬氈的保溫性略差于固化氈或與固化氈相當。但這兩種傳統碳纖維保溫材料的熱導率分布均勻性差，易誘發多晶晶體中微晶和硬質雜質團的形成。用于多晶鑄錠爐的傳統碳纖維保溫材料保溫性差致使能耗高，同時加速如絕緣陶瓷片、絕緣陶瓷墊片、石墨加熱板及碳纖維保溫材料等高溫輔材老化，間接地增加運營成本。

發明內容

本發明的第一個目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種可提高保溫性能的新型碳纖維保溫材料。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現。

新型碳纖維保溫材料，其特征在于，包括碳纖維硬氈層和碳纖維軟氈層；碳纖維硬氈層與碳纖維軟氈層層疊設置。

優選地是，所述碳纖維硬氈層與碳纖維軟氈層通過可拆卸方式連接或者不可拆卸方式連接。

優選地是，所述不可拆卸方式為通過膠粘劑粘接。

優選地是，所述可拆卸方式為通過螺釘、鉚釘、螺栓及螺栓與螺母相配合連接。

優選地是，所述的碳纖維硬氈層層數為二層以上；兩層以上的碳纖維硬氈層間隔設置；碳纖維硬氈層之間設置有碳纖維軟氈層。

優選地是，所述的碳纖維軟氈層層數為二層以上。

優選地是，所述的碳纖維硬氈層層數為兩層以上；兩層以上的碳纖維硬氈層間隔設置；每兩層碳纖維硬氈層之間設置有一層或兩層以上的碳纖維軟氈層。

優選地是，所述碳纖維硬氈層與碳纖維軟氈層、多層碳纖維軟氈層之間通過不可拆卸乎連接、可拆卸連接中的一種或兩種連接方式。

優選地是，所述不可拆卸連接方式為通過膠粘劑粘接。

優選地是，所述可拆卸連接方式為通過螺釘、鉚釘、螺栓或螺栓與螺母相配合連接。

優選地是，所述碳纖維硬氈層與碳纖維軟氈層的側面、多層碳纖維軟氈層的側面涂覆有封閉層。

優選地是，所述的封閉層為石墨漆、石墨紙和碳布中的一種或幾種。

優選地是，所述的碳纖維硬氈層抗壓強度：0.12-1.6Mpa，抗折強度：1.5-2.0Mpa。

本發明中的碳纖維保溫材料可用于多晶鑄錠爐、單晶爐、單晶熱場等需要保溫的各種高溫裝置中。

本發明的另一個目的是提供一種保溫性能好的多晶鑄錠爐。

多晶鑄錠爐，其特征在于，包括前述的新型碳纖維保溫材料。

本發明中：碳纖維硬氈材料具有良好的結構性，其可以做起結構作用的支撐部件，但其熱導率分布均勻性較差。碳纖維軟氈材料具有優越的保溫性能且熱導率分布較均勻，其可以用于增強保溫作用，而多層軟氈疊加可以使材料的熱導率分布更均勻。實際使用時，將硬氈材料層作為最外層、軟氈材料層作為內層，對各層的側面做石墨漆、石墨紙、碳布等涂層處理或者不做涂層處理。涂層能夠阻擋硅蒸汽及腐蝕性氣體的侵蝕而有利于提高材料的抗侵蝕能力，以提高材料的使用壽命。

將本發明在GT?solar?DSS450爐臺上試用，與傳統的碳纖維硬氈保溫材料相比，使用本發明材料的爐臺能耗大幅降低，可以降低15-20％。本發明材料的熱導率分布更均勻熱穩定性更好，微晶的發生頻率較傳統材料明顯下降。由于能耗大幅降低，饋入電流減少，加熱部件的發熱功率降低，發熱區溫度降低，可以使如絕緣陶瓷片、絕緣墊片、陶瓷管、石墨加熱板及碳纖維保溫材料等高溫輔材的使用壽命明顯提升，平均提高了2-3個月，從而間接地進一步降低生產成本。

附圖說明

圖1實施例1結構示意圖。

圖2實施例2結構示意圖。

圖3為實施例3結構示意圖。

圖4為圖3的A-A剖視圖。

圖5為實施例4結構示意圖。

圖6為DSS鑄錠爐結構示意圖的側剖視圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行詳細的描述：

實施例1

圖1為實施例1結構示意圖。如圖1所示，新型碳纖維保溫材料，其包括碳纖維硬氈層1及兩層碳纖維軟氈層2。碳纖維硬氈層1及兩層碳纖維軟氈層2依次層疊疊加，各層之間不通過連接裝置或連接材料連接。

實施例1的結構的優點是保溫性好但不易搬移和拆裝。

實施例2