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高純硅電磁懸浮式“無坩堝”真空電弧等離子體冶煉爐的特色與創新 據我們了解，國內從事冶金法提純工業硅生產太陽能級多晶硅的研究機構都是采用真空感應爐加電弧等離子體冶煉工業硅來提純，所使用的冶煉坩堝材質是石墨，因為石墨是石油產品其本身就含硼磷等雜質不可避免給硅熔體帶入雜質，因此樣品難于達到更高純度。采用電磁懸浮式“無坩堝”冶煉的方式有人在冶鋁冶鈦上采用過，在冶硅上的使用還不曾有報道。高純石英管的熱膨脹系數很小，采用水冷高純石英管做冶煉容器，如果溫度不均勻不會引起破裂；高純石英管本身是硅質的不會給硅熔體帶入雜質；又因為石英是不導電的電磁感應直接加熱硅熔體，有更高的熱效率。采用水冷高純石英管做冶煉容器是一個大膽的想法，據我們所知是不曾有人采用過。要實現電磁懸浮式“無坩堝”冶煉，電磁感應加熱頻率要求略高一些，這樣趨膚效應更明顯，硅熔體表面受到的磁力更大，容易與容器內壁分離。頻率高的話感應線圈放在真空中容易引起輝光放電，形成線圈匝間短路，因此感應線圈不采用傳統的真空感應爐將感應線圈放在真空室內的做法，而放在真空室外部，這種做法可能也是沒有先例的，結構設計已考慮成熟。 |
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