[實(shí)用新型]多晶硅還原爐的電極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720739277.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206872435U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅文富;黃國(guó)良;羅傳熙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門(mén)佰事興新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/035
• 分類號(hào): C01B33/035
• 代理公司: 廈門(mén)市精誠(chéng)新創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司35218
• 代理人: 何家富

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種多晶硅還原爐的電極，按國(guó)際專利分類表(IPC)劃分屬于電極制造及加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

晶硅生產(chǎn)主要采用改良西門(mén)子法工藝，其原理就是在還原爐中采用高壓擊穿方式使硅芯成為導(dǎo)體，提升電流使硅芯溫度快速上升，于1100℃左右的高純硅芯上用高純氫還原高純?nèi)葰涔瑁啥嗑Ч璩练e在硅芯上，生成多晶硅棒。

制備多晶硅的電極棒外表面一般不采用任何鍍層，或者僅僅采用化學(xué)電鍍的方式在電極棒的端處電鍍金屬銀，如公開(kāi)專利文獻(xiàn)CN201320543114.1所公開(kāi)的一種用于西門(mén)子法生產(chǎn)多晶硅的還原電極棒，其利用于電極棒本體表面增加氧化鍍層的方式，以防止還原生產(chǎn)中電極棒接觸表面的銅氧化。使用電鍍工藝中，外表面電鍍的銀層厚度不能低于0.08mm，該厚度在實(shí)際實(shí)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)脫落及破損的情況，進(jìn)而導(dǎo)致電極棒導(dǎo)電率的降低，從而在多晶硅的還原生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，影響生產(chǎn)。拉弧顯現(xiàn)使得電極棒發(fā)黑，需經(jīng)打磨其表面后才能繼續(xù)使用，但長(zhǎng)此以往導(dǎo)致電極棒銅壁變薄，直徑變小，甚至在使用中出現(xiàn)打穿漏水的顯現(xiàn)，同時(shí)直徑變小會(huì)使其與石墨卡座的接觸不良，從而提高生產(chǎn)中拉弧及硅棒倒伏出現(xiàn)的概率，而拉弧出現(xiàn)后電極棒的表面會(huì)出現(xiàn)局部灼燒損傷，造成電極棒中銅離子由于電弧發(fā)生產(chǎn)生氣化并直接影響生產(chǎn)的多晶硅質(zhì)量，且長(zhǎng)期在強(qiáng)酸環(huán)境下裸露的筒棒極易被腐蝕，造成成品多晶硅的污染。

另，現(xiàn)有的多晶硅的還原爐電極的層結(jié)構(gòu)中是于電極本身進(jìn)行粗化處理后再進(jìn)行多層式噴涂，從而噴涂層與噴涂層之間會(huì)出現(xiàn)結(jié)合力不強(qiáng)導(dǎo)致外層的噴涂層脫離現(xiàn)象，會(huì)造成上述現(xiàn)象出現(xiàn)

因此在現(xiàn)有超聲波霧化器上，如何進(jìn)一步完善、升級(jí)還原爐電極的層結(jié)構(gòu)的結(jié)合力，避免鍍層易脫落導(dǎo)致極易腐蝕的同時(shí)延長(zhǎng)電極使用壽命、提高耐壓度并避免多晶硅被污染等是目前超多晶硅還原爐電極結(jié)構(gòu)中研發(fā)人員的重要課題之一。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種有效增加噴涂層與噴涂層之間結(jié)合力的多晶硅還原爐的電極。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

多晶硅還原爐的電極，其包括能與石墨座錐孔配合的錐頭，及中心設(shè)置有水冷空腔的電極體，所述電極體周?chē)┨子薪^緣套筒且其與錐頭固定相連，其中電極體與錐頭對(duì)接相連的一段為連接段；該連接段與錐頭外表面均設(shè)置有粗化層，所述連接段與錐頭的粗化層上分別噴涂有結(jié)合層，而結(jié)合層的外表面設(shè)置有外涂層；

其中，所述結(jié)合層與外涂層之間設(shè)置有加強(qiáng)結(jié)合層，該加強(qiáng)結(jié)合層為設(shè)置于結(jié)合層外表面的粗化處理層。

進(jìn)一步，所述加強(qiáng)結(jié)合層為采用拉毛工藝于結(jié)合層外表面形成點(diǎn)狀凸起的層結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述粗化層采用噴砂或拋丸工藝所形成的不規(guī)則凹凸層。

進(jìn)一步，所述結(jié)合層為純銀粉末為原料制成的噴涂層，或結(jié)合層為純銀粉末與一種或幾種陶瓷粉末組合的混合粉末為原料制成的噴涂層，或結(jié)合層為鎳、鋁合金任意一種金屬材料制成的噴涂層。

進(jìn)一步，所述外涂層為純銀粉末為原料制成的噴涂層，或外涂層為純銀粉末與一種或幾種陶瓷粉末組合的混合粉末為原料制成的噴涂層。

進(jìn)一步，所述外涂層包括第一外涂層及第二外涂層；其中，所述第一外涂層為錐頭外圍設(shè)置導(dǎo)體層，第二外涂層為連接段外圍設(shè)置由純陶瓷粉末制成的絕緣層。

進(jìn)一步，所述第一外涂層為純銀粉末為原料制成的噴涂層。

進(jìn)一步，所述第一外涂層為純銀粉末與一種或幾種陶瓷粉末組合的混合粉末為原料制成的噴涂層。

進(jìn)一步，所述結(jié)合層的厚度范圍為0.2mm～0.8mm，所述外涂層的厚度范圍為0.1mm～2.0mm。

進(jìn)一步，所述結(jié)合層的粗度范圍為10～100μm，外涂層的粗度范圍為20～50μm。