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石墨材料在多晶硅铸锭炉中的应用

多晶硅铸锭炉中，多个组件是需要石墨材料。特别是加热器中使用的加热材料- 高纯石墨，以及加热器中使用的隔热材料- 高纯碳毡隔热材料， 是目前重要的配套材料。 

﹙1﹚ 加热器中使用的加热材料- 高纯石墨材料（多晶硅铸锭炉热场石墨加热器）在多晶硅铸锭炉设计上， 为使硅料熔融， 必须采用合适的加热方式。 从加热的效果 而言，感应加热和辐射加热均可以达到所需的温度。 一般多采用辐射加热方式。 它可以 对结晶过程的热量传递进行精确控制，易于在坩埚内部形成垂直的温度梯度。  加热器的加热能力必须超过 1650℃，同时其材料不能与硅料反应，不对硅料造成 污染，能在真空及惰性气氛中长期使用。 符合使用条件可供选择的加热器有金属钨、 钼 和非金属石墨等。由于钨、钼价格昂贵，加工困难，而石墨来源广泛，可加工成各种形 状。另外，石墨具有热惯性小、可以快速加热，耐高温、耐热冲击性好，辐射面积大、 加热效率高、且基本性能稳定等特点。  

﹙2﹚ 加热器中使用的隔热材料- 高纯碳毡隔热材料  对于铸锭工艺而言， 为了提高生产效率， 要求设备的升温速度尽可能快； 由于采用 真空工艺， 要求炉内材料的放气量应尽可能少， 缩短真空排气的时间； 同时硅料中温度 梯度的形成还需要隔热层的精确提升实现， 隔热层的质量要尽可能轻， 以减少升降时的 惯性而影响控制精度。 综上所述对于隔热材料的选择要求是： 耐高温、密度低、导热小、 蓄热量少、隔热效果好、放气量少、重量轻、膨胀系数小，在众多的耐火保温材料中， 以高纯碳毡最为理想。

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