[發明專利]多晶硅還原爐的涂層及其制備方法、多晶硅還原爐及其用途

有效

• 申請號: 202010275300.6
• 申請日: 2020-04-09
• 公開（公告）號: CN111334788B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 張寶順;王體虎;宗冰
• 申請（專利權）人: 亞洲硅業(青海)股份有限公司;青海省亞硅硅材料工程技術有限公司
• 主分類號: C23C24/04
• 分類號: C23C24/04;B22F1/00;C01B33/021;C01B33/03;C01B33/035
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉建榮

本發明提供了一種多晶硅還原爐的涂層及其制備方法、多晶硅還原爐及其用途，涉及多晶硅生產技術裝備領域，多晶硅還原爐的涂層的制備方法包括：利用第一冷氣體動力噴涂在所述多晶硅還原爐與物料接觸的表面噴涂第一顆粒形成基層；利用第二冷氣體動力噴涂在所述基層遠離所述多晶硅還原爐的表面噴涂第二顆粒形成面層，其中，所述第一冷氣體動力噴涂的第一顆粒的速度和所述第二冷氣體動力噴涂的第二顆粒的速度均為超音速，且所述第一顆粒的速度大于所述第二顆粒的速度；所述基層和所述面層適于反射紅外輻射。形成基層的第一顆粒的噴涂速度較高，基層與多晶硅還原爐的表面結合強度較強，形成面層的第二顆粒的噴涂速度較低，利于降低涂層噴涂成本。

技術領域

本發明涉及多晶硅生產技術裝備領域，尤其是涉及一種多晶硅還原爐的涂層及其制備方法、多晶硅還原爐及其用途。

背景技術

多晶硅還原爐主要材質為不銹鋼，為了避免多晶硅還原爐運行過程中因內壁溫度過高而使不銹鋼材料蠕變失效的問題，通常在外壁和內壁間的夾套內通入低溫水進行冷卻，使內壁溫度保持在300℃以下。在多晶硅還原爐運行過程中，硅棒表面發射出大量紅外電磁波，到達內壁表面的絕大部分紅外電磁波被吸收，并轉化為內壁的內熱能，然后傳導至冷卻水。據統計，夾套冷卻水帶走的熱量約占多晶硅還原爐總輸入能量的60％以上。

目前，多通過在多晶硅還原爐內壁制備貴金屬涂層，利用貴金屬涂層優良的紅外電磁波反射性能，提高還原爐內壁對紅外輻射的反射率，減少熱量損失和輸入能量，實現多晶硅還原爐節能的目的。然而，目前制備得到的涂層與多晶硅還原爐之間結合強度弱、孔隙率高。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多晶硅還原爐的涂層的制備方法，該方法將涂層分為基層和面層兩部分，形成基層的第一顆粒的噴涂速度較高，基層與多晶硅還原爐的表面結合強度較強，形成面層的第二顆粒的噴涂速度較低，利于降低涂層噴涂成本；且得到的涂層可以有效反射紅外輻射。

本發明提供的多晶硅還原爐的涂層的制備方法，包括：

利用第一冷氣體動力噴涂在所述多晶硅還原爐與物料接觸的表面噴涂第一顆粒形成基層；

利用第二冷氣體動力噴涂在所述基層遠離所述多晶硅還原爐的表面噴涂第二顆粒形成面層，

其中，所述第一冷氣體動力噴涂的第一顆粒的速度和所述第二冷氣體動力噴涂的第二顆粒的速度均為超音速，且所述第一顆粒的速度大于所述第二顆粒的速度；

所述基層和所述面層適于反射紅外輻射。

進一步地，所述第一顆粒的速度比所述第二顆粒的速度大5-20％；

優選地，所述第一顆粒的速度為525-1380m/s，所述第二顆粒的速度為500-1150m/s。

進一步地，所述第一冷氣體動力噴涂的溫度高于所述第二冷氣體動力噴涂的溫度，和/或，

所述第一冷氣體動力噴涂的壓力高于所述第二冷氣體動力噴涂的壓力；

優選地，所述第一冷氣體動力噴涂的溫度為550-750℃，壓力為5-10MPa；

優選地，所述第二冷氣體動力噴涂的溫度為500-700℃，壓力為3.5-5MPa。

進一步地，所述基層的厚度為0.05-2mm，和/或，所述面層的厚度為0.05-19.95mm；

優選地，所述涂層的厚度為0.1-20mm；

優選地，所述基層和所述面層各自獨立地包括金、銀和銅中的至少一種。

進一步地，所述第一顆粒包括50-80V％的帶菱角粉末和20-50V％的球形粉末；