Нагреватель сопротивления

 

п11887S30

ОЛИ САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.02.80 (21) 2878971/22-2G с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень ¹r 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) M. Кл.о

С ЗОВ 15/14

Государственный комитет (53) УДК 621.315.592 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения А. И. Кириченко, О. В. Пелевин, А. М. Соколов, К. P. Ky

В. А. Кириченко и Н. И. Блецкан

Государственный ордена Октябрьской Революции науч исследовательский и проектный институт редкометаллич промышленности и Завод чистых металлов им. 50-летия

4.- . в, t (71) Заявители (54) НАГРЕВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для выращивания кристаллов из расплава методом вертикальной направленной кристаллизации или методом Чохральского и может быть использовано в полупроводниковой технике.

Известен графитовый нагреватель сопротивления для нагрева тигля в установках для выращивания монокристаллов полупроводников из расплава (1). Он представляет собой графитовую трубу с прорезями, в нижней части к которой примыкают токов оды.

Недостатком этого нагревателя является увеличение электросопротивления в процессе эксплуатации в результате уменьшения поперечного сечения за счет окисления поверхности и термонапряжений, связанныi с режимом его работы (нагрев и охлаждение) приводящих к разрушению. Вследствие этого срок службы таких нагревателей от двух до шести месяцев.

Наиболее близким к предложенному является нагреватель сопротивления для печей выращивания кристаллов, содержащий два коаксиально установленных цилиндрических нагревательных элемента из графита, снабженных токоподводящнми кольцами с одного торца и электрически соединенных друг с другом с другого торца (2).

Токоподводящие кольца подключают к источнику электрического питания и электрический ток последовательно проходит по обоим нагревательным элементам. Внутрен5 ний нагревательный элемент, греющий внешний, служит активным экраном.

Недостатком такого нагревателя является увеличение сопротивления нагревателя в процессе длительной эксплуатации, обус10 ловленное уменьшением поперечного сечения в результате окисления поверхности кислородом, разрушение поверхности под действием термоударов, испарения графита, вследствие чего такой нагреватель имеет

)5 малый срок службы (четыре — шесть месяцев в зависимости от атмосферы рабочей камеры) .

Целью изобретения является повышение срока слув бы нагревателя.

Цель достигается тем, что нагревательные элементы выполнены из графитового порошка, засыпанного между тремя коаксиально установленными трубами из диэлектрического материала и электрически

95 соединены слоем порошка, на котором установлено графнтовое кольцо, а токоподводящпе кольца размещены в зазорах между трубами.

На чертеже показан предлагаемый нагреватель. пподольный разрез. гй!

Составитель В. Захаров-Черенков Редактор Т, Кузнецова Корректор Е, Осипова

11ПО «Поиск» Заказ 2514)17 И)д. X. 511 Тираж 394 Подписное

Т))пограф)))), il) . СQ)11 íoâà, 2

Нагреватель содержит графитовую засыпку 1, размещенную между коаксиально установленными трубами 2, выполненными из диэлектрического материала, например из кварца, С одного торца нагревателя между трубами установлены токоподводящие кольца 3, а с другого торца на слое порошка установлено графитовое кольцо 4.

Работа устройства состоит в том, что электрический ток при подключении токоподводящих колец 3 к источнику питания проходит по графитовой засыпке 1.

То, что нагревательные элементы отделены от атмосферы печи, предохраняет их от окисления, а то, что они выполнены из порошка, уменьшает коэффициент теплопроводности нагревательного элемента; в результате увеличиваются в 2 — 3 раза скорости нагрева и охлаждения, что исключает термоудары и разрушение крупиц графита и создает стабильный режим работы нагревателя в течение 12 — 14 месяцев.

Формула изобретения

Нагреватель сопротивления печей для выращивания кристаллов, содержащий два коакснально установленных цилиндрических нагревательных элементов из графита, снабженных токоподводящими кольцами с одного торца и электрически соединенных

5 друг с другом с другого торца, о тл и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы нагревателя, нагревательные элементы выполнены из графитового порошка, засыпанного между тремя коакси10 ально установленными трубами из диэлектрического материала и электрически соединены слоем порошка, на котором установлено графитовое кольцо, а токоподводящие кольца размещены в зазорах между труба15 и !!.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Нашельский A. Я. Технология проводниковых материалов, М., «Металлургия», 1972, с. 290.

2. Гуревич О. С. и др. Высокотемпературные электропечи с графитовыми элементами. М., «Энергия», 1974, с. 62 (прототип).