一种单晶炉用电极柱
技术领域
本实用新型涉及单晶炉加热装置技术领域，更具体的说是涉及一种单晶炉用电极柱。
背景技术
单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，通过直拉法生长无错位单晶的设备。而单晶硅在熔化过程中，需要单晶炉内的温度加热至1450℃左右，并且需要持续不断的加热；目前的单晶炉内是通过外部供电设备通电，加热电极柱和与其连接的加热器加热达到硅料熔化的需要，但是目前的电极柱，一般采用的结构，为一个圆柱体，顶部与底部均设置有螺纹孔与加热器和外部供电设备连接；采用此电极柱，熔制一埚硅料平均每小时消耗功率为61KW，持续48h，造成单晶生产过程中消耗电能高，进而导致制造厂电费成本高。
因此，如何提供一种能够降低消耗电能的电极柱是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种单晶炉用电极柱，解决了上述问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种单晶炉用电极柱，包括：
电极柱上体，电极柱上体中部开设有第一螺纹孔，第一螺纹孔通过螺栓与加热器固定；且电极柱上体的外圆周上开设有外螺纹；
及电极柱下体，电极柱下体上部开设有填充孔，填充孔靠近顶端位置开设有内螺纹；内螺纹与电极柱下体上的外螺纹连接；且填充孔内填充有绝缘保温材料；电极柱下体底部具有第二螺纹孔，第二螺纹孔与外部供电设备的电极连接。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种单晶炉用电极柱，由于电极柱下体上部开设有填充孔，填充孔内填充绝缘保温材料，然后通过连接内外螺纹将电极柱上体和电极柱下体连接，电极柱上体的第一螺纹孔通过螺栓与加热器固定，电极柱下体通过第二螺纹孔与外部供电设备电极连接；由此在电极柱除了具有导电功能外，由于电极柱中部具有绝缘保温材料，实现了保温、隔热功能，降低了加热器内部热量向外传递的损失，增加了加热器的有用电功率，进而节省了制造厂的加热用电费用。
优选地，电极柱上体具有台肩，外螺纹位于台肩下部，采用此方案的目的在于，保证电极柱上体与下体连接后为圆柱体，换言之台肩处直径大于外螺纹处，方便将电极柱上体拧入下体中。
优选地，填充孔的外壁厚度占电极柱直径的百分比为30％，在试验中意外的发现，当填充孔的外壁厚度占电极柱直径的百分比为30％时，既能够保证电极柱的导电性，又能够提供很好的隔热保温效果，降低加热器的损耗，达到节电目的。
优选地，绝缘保温材料包括：碳毡、绝热纤维毡、保温棉、难燃橡塑颗粒、陶瓷颗粒或石英砂中的一种。上述绝缘保温材料防止加热器热量通过电极柱向外散热，增加了加热器的热功率利用率，进而提高了单晶炉内的温度，降低了加热器的加热时间，节省了熔化硅料过程的用电成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型提供的电极柱的剖视图(上体和下体爆炸分开)结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种单晶炉用电极柱，降低了加热器内部热量向外传递的损失，增加了加热器的有用电功率，进而节省了制造厂的加热用电费用。
参见附图1，本实用新型提供的一种单晶炉用电极柱，包括：
电极柱上体1，电极柱上体1中部开设有第一螺纹孔，第一螺纹孔通过螺栓与加热器固定；且电极柱上体11的外圆周上开设有外螺纹；
及电极柱下体2，电极柱下体2上部开设有填充孔21，填充孔21靠近顶端位置开设有内螺纹；内螺纹与电极柱下体2上的外螺纹连接；且填充孔21内填充有绝缘保温材料；电极柱下体2底部具有第二螺纹孔，第二螺纹孔与外部供电设备的电极连接。
本实用新型公开提供了一种单晶炉用电极柱，由于电极柱下体2上部开设有填充孔21，填充孔21内填充绝缘保温材料，然后通过连接内外螺纹将电极柱上体1和电极柱下体2连接，电极柱上体1的第一螺纹孔通过螺栓与加热器固定，电极柱下体2通过第二螺纹孔与外部供电设备电极连接；由此在电极柱除了具有导电功能外，由于电极柱中部具有绝缘保温材料，实现了保温、隔热功能，降低了加热器内部热量向外传递的损失，增加了加热器的有用电功率，进而节省了制造厂的加热用电费用。
有利的是，电极柱上体1具有台肩11，外螺纹位于台肩11下部，采用此方案的目的在于，保证电极柱上体1与下体连接后为圆柱体，换言之台肩11处直径大于外螺纹处，方便将电极柱上体1拧入下体中。
本实用新型的一个实施例中，填充孔21的外壁厚度占电极柱直径的百分比为30％，在试验中意外的发现，当填充孔21的外壁厚度占电极柱直径的百分比为30％时，既能够保证电极柱的导电性，又能够提供很好的隔热保温效果，降低加热器的损耗，达到节电的目的。
有利的是，绝缘保温材料包括：碳毡、绝热纤维毡、保温棉、难燃橡塑颗粒、陶瓷颗粒或石英砂中的一种。上述绝缘保温材料防止加热器热量通过电极柱向外散热，增加了加热器的热功率利用率，进而提高了单晶炉内的温度，降低了加热器的加热时间，节省了熔化硅料过程的用电成本。
试验研究：
对比例1为现有技术中电极柱；对比例2-4为本申请的电极柱，实施例1为填充孔外壁厚度占电极柱直径的百分比在30％；实施例2填充孔外壁厚度占电极柱直径的百分比为20％；实施例3填充孔外壁厚度占电极柱直径的百分比为50％；上述电极柱分别安装在同一个单晶炉内，完成一埚硅料的熔制：试验结果参见表一：
表一、对比试验数据表
参见表一、可见，由于上述对比例和实施例均在同一个单晶炉内安装试验，外界条件相同的情况下、电极柱直径均为90mm，持续时间均设置48h，采用现有技术电极柱的对比例1加热器每小时电消耗率在61KW/h，具有良好的导电性，无隔热性，因此加热器电消耗率高；采用实施例1-3的电极柱与对比例1相比，均节省了加热器电能消耗；那么实施例1-3的区别就是填充孔外壁厚度占电极柱直径的百分比不同，可见在填充孔外壁厚度占电极柱直径的百分比在30％左右时，节电效果略好，电极柱导电性好良好，而填充孔外壁厚度占电极柱直径的百分比过低或过高节电效果均不如30％，且占比小于30％，电极柱导电性能降低，隔热性好；而占比在50％时，电极柱导电性能好，而隔热性不好。因此本申请电极柱内填充孔厚度在电极柱直径为30％效果更好；其中电极柱的导电性通过单独测试导电性试验获得数据。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
