石墨夾具加熱原理有哪些要求

石墨夾具加熱原理有哪些要求

在采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅的過程中，最為關(guān)鍵的是還原爐在生產(chǎn)多晶硅棒的過程中產(chǎn)生的四氯化硅氣體通過氫化爐轉(zhuǎn)變成三氯氫硅，實現(xiàn)了三氯氫硅的重復(fù)利用。

將四氯化硅(SiCl4)氣體和氫氣(H2)按一定比例混合后通往氫化爐，在通電后，溫度由石墨發(fā)熱體提供，當(dāng)爐內(nèi)溫度達1200 1250°C時，四氯化硅和氫氣會發(fā)生以下反應(yīng)SiCl4+H2 = SiHCl3+HCl。所以，氫化爐的正常運行是每個多晶硅企業(yè)的生存之本，由于反應(yīng)溫度高，氫化爐的電極須進行水冷以維持電極的溫度在30°C以下，以保證電極不因溫度過高而受損。

石墨發(fā)熱體用夾具12的主要功能是利用石墨良好的導(dǎo)電性實現(xiàn)氫化爐的水冷電極13和用于為爐內(nèi)提供熱量的載體-石墨發(fā)熱體11之間的連接，以便電流能夠由溫度較低的水冷電極13傳輸?shù)礁邷?1200 1250°C )的石墨發(fā)熱體11上，石墨有優(yōu)異的耐高溫性和足夠的強度，能夠支撐發(fā)熱體自身的重量。

同時石墨對氣相反應(yīng)物(四氯化硅_SiCl4、 氫氣-H2)、氣相反應(yīng)產(chǎn)物(氯化氫-HC1、三氯氫硅-SiHCl3)在高溫下有良好的化學(xué)惰性，不會與這些物質(zhì)反應(yīng)生成對多晶硅有害的雜質(zhì)。氫化爐中的隔熱屏上的進料口的位置與石墨發(fā)熱體11和石墨發(fā)熱體用夾具12相連接部位的位置相對。當(dāng)氫化爐運行時，由于SiCl4* H2的混合氣由進料口進入氫化爐內(nèi)， 高壓高溫的氣流會對石墨發(fā)熱體11進行不斷的沖擊，石墨發(fā)熱體11會產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力， 在這種作用的條件下，石墨發(fā)熱體11在運行一段時間后其與石墨發(fā)熱體用夾具12相連接的部位會出現(xiàn)斷裂或產(chǎn)生裂紋的情況，減少了石墨發(fā)熱體11的壽命、增加了生產(chǎn)的成本。因此，如何提供一種石墨發(fā)熱體用夾具，以對石墨發(fā)熱體進行保護，減小石墨發(fā)熱體與石墨發(fā)熱體用夾具相連接部分斷裂或者出現(xiàn)裂紋的概率，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。