石墨热场的设计制造及特性应用

石墨热场的设计制造及特性应用

　　直拉单晶炉的热系统，也就是所谓的热场，石墨热场系统的作用是指为了熔化硅料，并使单晶生长保持在一定温度下进行的整个系统。

　　石墨热场一般包括（石墨材料）压环、保温盖、上中下保温罩、石墨坩埚(三瓣埚)、坩埚托杆、坩埚托盘、电极、加热器、导流筒、石墨螺栓，且为了防止漏硅，炉底、金属电极、托杆、都设置了保护板、保护套。

　　单晶炉石墨热场简单的说就是用来拉单晶硅的整套石墨加热系统。常见的是18寸、22寸和24寸的石墨热场。一种流行的石墨热场行业标准设计设计方案是采用石墨材料制作热场隔热部件。标准的石墨保温材料由板状或者多层毯状石墨化碳纤维材料组成，在靠近热场中心的内表面往往需要加覆一层石墨纸或碳碳复合材料薄板用来提高热反射率和防止高压气流的冲刷。

　　由于等静压石墨热场材料本身所具有的多孔性和可渗透性，各层隔热材料之间不需要预留额外的空间。石墨材料具有优良的隔热性能，成本通常较金属屏低，而且非常易于使用。就制造成本，耐用性和可维护性而言，石墨隔热软毡较石墨隔热硬毡具有一定的优势。通过生产实践，金属隔热屏往往不适于环境恶劣的真空钎焊工艺。

　　石墨热场厂家用石墨材料制作石墨热场的隔热部件，实践证明，尽管在钎焊工艺中会有很多焊料沉积在石墨隔热材料的表面，但是却不会发生熔解的焊料与石墨隔热材料的熔合现象。虽然有人会质疑，认为石墨材料比金属材料更容易吸收水分，水分对钎焊工艺过程危害很大，但是，实践证明热场周而复始的升温与降温会很好地排除石墨隔热材料中的水分。

　　石墨热场的特性如下：

　　一、单晶硅石墨热场，是一个及物理，化学，几何综合理论为一体，专门研究人员经过多年反复考证。多年经验总结制定。

　　二、热场采用细结构中粗石墨做炉底护盘，保温罩，上下盖。采用进口等静压石墨做加热器，坩埚，导流筒，托杆，锅托等，保证了石墨坩埚的强度及纯度。

　　三、热场是单晶硅成晶的重要条件之一，热场的梯度分布直接影响着能不能拉出单晶，以及拉制单晶的质量好坏，其材质好坏直接影响热场寿命。

　　石墨热场系统包括什么零部件

　　石墨热场系统多用于单晶或者多晶热场中，。由于在行业中的等静压石墨的密度、硬度、抗压度都优于其他金属材质，具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、良好的导电性、稳定性等优点，在太阳能硅片制造的环节石墨制品的重要性尤为突出。

　　与太阳能光伏行业的发展息息相关，就目前来讲，石墨制品的好坏直接影响到晶硅拉制的好坏，而晶硅的质量对太阳能电池的转化的效率具有直接的关系，所以保证太阳能光伏热场石墨加工件的质量是重中之重。在一个普通的太阳能热场中重要的石墨加工件有20多种，比如在拉制单晶硅过程中，石墨坩埚的质量直接决定了坩埚本身的使用次数。

　　在石墨热场系统中，大大小小的石墨加工件好多种，我们常见的有石墨加热器、石墨坩埚、石墨托盘、石墨上中下保温桶石墨护盘石墨电极石墨中轴、石墨电极套、石墨紧固件等，当然这些只是其中的一部分。

　　太阳能是再可生的清洁能源，单晶硅和多晶硅是实现光电转换的物质基础，因此太阳能光伏热场石墨加工件的也会得到更加长足的发展。