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EP3234232A1 - Double-walled graphite funnel - Google Patents

Double-walled graphite funnel

Info

Publication number
EP3234232A1
EP3234232A1 EP15822925.2A EP15822925A EP3234232A1 EP 3234232 A1 EP3234232 A1 EP 3234232A1 EP 15822925 A EP15822925 A EP 15822925A EP 3234232 A1 EP3234232 A1 EP 3234232A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
funnel
graphite
double
walled
walled graphite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15822925.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Kessel
Hans-Georg Kahl
Christoph Manka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SGL Carbon SE
Original Assignee
SGL Carbon SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SGL Carbon SE filed Critical SGL Carbon SE
Publication of EP3234232A1 publication Critical patent/EP3234232A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials

Definitions

  • the present invention relates to a double-walled graphite funnel which is filled with a free-flowing filler material. Furthermore, the present invention relates to a kit for producing the double-walled graphite funnel.
  • Graphite funnels also referred to as graphite pot or graphite cone, are used in high-temperature processes.
  • One such high-temperature process involves the production of single crystals by the so-called Czochralski process.
  • the material to be formed into a single crystal is melted at high temperatures in a crucible, and the single crystal forming a seed crystal is pulled out of the melt.
  • This process is described, for example, in "Industrial Inorganic Chemistry", M. Bertau et al., Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, edition 4, 24 July 2013, pages 402-403.
  • the graphite funnel is placed in the Czochralski plant so that it points with its lower, lower opening in the direction of the crucible.
  • the monocrystal which is pulled out of the melt through the lower opening of the funnel toward the upper opening of the funnel, is encircled and thereby shielded by the funnel walls extending between the upper and lower openings of the funnel.
  • the graphite funnels used in the Czochralski process have, depending on the type of installation in which they are used, essentially the shape of a truncated cone shell, which may be modified by circumferential enlargement or reduction in size, for example bearing surfaces or engagement surfaces as retaining elements for the corresponding Plant areas can be formed or intervened in such.
  • the graphite funnels are, for example, double-walled and additionally insulated.
  • the graphite funnel is constructed from an inner and an outer funnel, which are designed such that the smaller funnel is fitted into the outer funnel to form a cavity. The cavity is then filled with flat insulating material.
  • graphite felts are used in the state of the art as sheet-like insulating material.
  • soft felts and hard felts.
  • the graphite felts have a low thermal conductivity, which makes them suitable as insulating material.
  • these graphite felts are disadvantageous in terms of their manufacturing costs and the ease with which they fit into the cavity of the graphite funnel.
  • the graphite hard felts have to be provided precisely fitting for the corresponding cavity, which requires individual production.
  • the provision of graphite hard felt usually takes place as a component according to the required adaptation to the graphite funnel.
  • This custom provision of custom-fit graphite hard felts is costly due to the material cost and the cost of customization.
  • the life of the graphite felts is lower than that of the graphite hopper, which means that the insulating material must be replaced during the period of operation of the graphite hopper, so that the process must be repeated.
  • Object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a graphite funnel, which is inexpensive, can be produced without great technical effort and is adaptable to specific requirements in terms of thermal conductivity.
  • thermal conductivity is used in the context of the present application, the thermal conductivity at room temperature is to be understood, unless stated otherwise. Room temperature is understood in the context of the present application, a temperature of 20 ° C.
  • Expense can be provided for the appropriate application.
  • the adaptation of the thermal conductivity of the graphite funnel with little technical effort and high flexibility to different technical requirements should be possible. So it should be possible without much technical effort adapt the thermal properties of the graphite funnel to the intended use.
  • the intermediate space is "filled"
  • the object of the present invention is achieved by providing a double-walled graphite funnel having an upper opening and a lower opening, wherein the openings have different clearances and are arranged parallel to each other, and wherein the double-walled graphite funnel from a internal funnel and an outer funnel is formed, inner funnel and outer funnel made of graphite, the inner funnel is designed in its dimensions and its shape such that it can be accommodated in the outer funnel, the inner funnel is received in the outer funnel so in that a space is formed between the inner funnel and the outer funnel, the space adjacent to the opening having a smaller clearance is defined by a contact surface formed between the inner funnel and the outer funnel, and the space adjacent to the opening communicates with the space gr is accessible ßeren clearance from the outside, wherein the space between the inner funnel and outer funnel is filled with a flowable filler material.
  • a double-walled graphite funnel in which the outer funnel has the shape of a truncated cone shell. Also preferred is a double-walled graphite funnel in which the outer funnel has substantially the shape of a truncated cone shell which deviates at its outer periphery from the truncated cone shape by circumferential reductions and / or circumferential extensions.
  • a double-walled graphite funnel in which the intermediate space formed between the inner funnel and the outer funnel is closed by means of a closure arrangement.
  • the closure arrangement of the double-walled graphite funnel comprises at least one graphite closure element.
  • closure arrangement comprises at least one sealing element which is selected from heat-resistant materials.
  • the free-flowing filling material at room temperature has a typical thermal thermal conductivity of 0.02 W / mK to 75 W / mK, preferably 0.02
  • a graphite funnel in which the free-flowing filler material is selected from elemental carbon-based materials, in particular graphite grains.
  • kits for producing a graphite funnel according to the invention comprising an inner funnel, an outer graphite funnel and filling material.
  • a set which further comprises a closure assembly comprising at least one graphite closure element and at least one sealing element.
  • the double-walled graphite funnel according to the invention has significant advantages over prior art graphite funnels.
  • the use of free-flowing filling material makes it possible to evenly fill the intermediate space formed without great technical effort.
  • a suitable free-flowing insulating material can be selected.
  • material mixtures of free-flowing materials in order to achieve the desired thermal conductivity of the graphite funnel according to the invention.
  • Flowable materials are, for example, powders, granules, cereals and mixtures thereof.
  • the graphite funnel according to the invention can be additionally individualized with its insulating properties.
  • Materials suitable as filling material include, for example, elemental carbon-based materials such as graphite powders or graphite grains, but also process-compatible filler materials having a typical thermal thermal conductivity at room temperature in the range from 0.02 to 50 W / mK.
  • the free-flowing filler material can be an insulating material.
  • the typical thermal thermal conductivity of insulating materials at room temperature ranges from 0.02 W / mK to 10 W / mK. If these materials are exposed to operating temperatures of approx. 1500 ° C, this corresponds to values of 0.08 W / mK to 40 W / mK.
  • a graphite hopper according to the invention which is provided for use in a common Czochralski plant, can be filled with a graphite semolina which has a thermal conductivity which corresponds to that of graphite felts. If, for example, a graphite semolina is used as free-flowing insulating material, then the double-walled graphite funnel can be subjected to graphite purification methods known in the prior art. In this case, such a high purity can be achieved that makes the graphite funnel according to the invention also usable in the field of semiconductor technology.
  • the combination according to the invention of the double-walled graphite funnel formed by the inner and outer funnels, that is to say of a graphite shaped body, and the comparatively inexpensive filling material mean that a cost-effective price level can be achieved. Due to the flexibility of the reusable filling material, a broad application for differently shaped moldings is possible.
  • the graphite funnel according to the invention can also have statements and areas of the intermediate space which are difficult to access, and nevertheless also have insulation in these areas. The introduction of laminar insulating material into these areas is, if at all feasible, at least associated with great expense.
  • variable combination for example, reduce drawing costs and storage of semi-finished and finished parts.
  • Another assembly of parts as with the use of graphite
  • the graphite hopper according to the invention can be provided as a completely assembled unit. But it can also be done providing a set from which the user composes the graphite funnel.
  • Inner and outer funnels are both made of graphite. Both funnels can be constructed of identical or, if necessary, of different graphite material. If the double-walled graphite funnel according to the invention is made available to a user, the user does not have to assemble various individual parts because of the completely assembled unit. For this purpose, a suitable filling material is selected and the user receives the graphite funnel according to the invention according to his needs, for example in a suitable size and shape and with suitable thermal properties such as the typical thermal conductivity. If the double-walled graphite funnel is intended for use in the Czochralski method, the intermediate space formed between the inner and outer funnels will be filled with a free-flowing insulating material.
  • the graphite hopper of the present invention may be subjected, if necessary, to the cleaning methods for graphite materials known in the art.
  • the graphite funnel according to the invention can also be provided in high purity.
  • the provision of the graphite funnel with closure assembly simplifies its handling.
  • the closure arrangement prevents filling material from falling out of the intermediate space during transport of the graphite funnel, for example.
  • This also supports the provision of the graphite funnel for use at a location other than the manufacturing site.
  • the closure arrangement prevents accidentally leaking filler material during use of the graphite funnel, which could happen, for example, when tilting the graphite funnel according to the invention.
  • the closure arrangement is preferably selected so that the graphite funnel according to the invention can be used without further modification after closure with the closure arrangement.
  • this closure arrangement can be formed by material removal from the inner or outer funnel.
  • a graphite ring can be obtained by separating an annular structure from the upper edge of the inner or outer funnel. The graphite ring is thus obtained in this embodiment, for example, that it is cut off from the inner or outer funnel.
  • This embodiment is particularly advantageous because the graphite ring thereby has the required dimensions to be accurately placed back on the hopper, because funnel and graphite ring previously formed a unit.
  • FIG. 3 is a three-dimensional exploded view of an embodiment of the graphite funnel 1.
  • Fig. 1 an embodiment of the double-walled graphite funnel 1 according to the invention is shown as a longitudinal section.
  • the inner funnel 4 and the outer funnel 3 have different shapes.
  • the inner and outer funnels have essentially the shape of a truncated cone shell, wherein the shell surface Chen the two funnels have different angles of inclination in the example shown. In the lower part of the inner and outer funnel they come into contact with each other.
  • fixing means are formed in this embodiment, with which the outer funnel 3 and the inner funnel 4 are fastened to each other. Shown here are as fixing a circumferential ridge 5 and a groove 6, wherein ridge 5 engages the outer funnel 3 in a groove 6 on the inner funnel 4 (spring - groove - principle).
  • the gap formed by the arrangement of inner funnel 4 and outer funnel 3 is indicated by 7. Interspace 7 is filled with a free-flowing material 8.
  • the closure assembly comprises in this embodiment, in addition to a graphite closure element, here a graphite ring 9, and two sealing elements 10 and 1 first Seal member 10 is annular, seal member 1 1 is in this embodiment, a strip-shaped element which is arranged in a ring.
  • the sealing elements are arranged between the inner funnel 4 and the outer funnel 3 and consist, for example, of graphite felt.
  • the graphite closure element formed as a graphite ring 9 was originally part of the inner funnel 4.
  • the closure arrangement 13 can be fixed by means on the double-walled graphite funnel 1 according to the invention, for example by at least one connecting means 2 such as a pin being introduced through the closure arrangement 13 into the upper edge of the outer funnel 3.
  • This connecting means 2 is preferably a connecting means which can be removed without damaging the double-walled graphite hopper 1. Thereby, the closure assembly 13 of the filled graphite funnel 1 can be removed and the filler material exchanged or filled.
  • the use of a closure assembly 13 is advantageous to ensure that during the handling of the graphite funnel according to the invention or during its transport no filling material emerges.
  • closure assembly shown in this embodiment is merely exemplary and closure assembly without sealing members or with more than two sealing members may also be used.
  • an outer funnel 3 which does not deviate from the truncated cone shape by circumferential reductions or circumferential extensions.
  • circumferential deviations may be required depending on the type of installation for which the double-walled graphite funnel 1 according to the invention is provided.
  • FIG. 2 shows a detailed view of the closure arrangement 13 with two sealing elements, namely graphite felt upper ring 10 and graphite felt insert 11, which are arranged between the inner funnel 3 and the outer funnel 4.
  • the conclusion forms graphite closure element, here a graphite ring 9.
  • Fig. 3 shows a three-dimensional exploded view of an embodiment of the double-walled graphite funnel 1 according to the invention. Shown is how the inner hopper 4 is received in the outer hopper 3 and the sealing elements 10 and 1 1 between the outer hopper 3 and inner hopper 4 are arranged. Above the funnels 3 and 4, graphite ring 9 is shown.
  • the production takes place by shaping methods known in the art, namely turning and milling. Since the double-walled graphite funnel according to the invention is provided for differently dimensioned and differently constructed systems, ie, for example, different Czochralski systems, variants in different sizes and diverse designs are made available. The example described below only explains one possible embodiment of the double-walled graphite funnel according to the invention and should not be understood as limiting the invention to this exemplary embodiment.
  • An outer hopper 3 and an inner hopper 4 were made of graphite semi-finished product.
  • the inner funnel 4 has an upper diameter of 480mm and a lower diameter of 220mm.
  • the height of the inner funnel 4 is 309mm in this embodiment.
  • the outer funnel 3 has an upper diameter of 500mm and a lower diameter of 328mm.
  • the height of the outer funnel 3 is 309mm.
  • Inner funnel 4 and outer funnel 3 have the shape of a truncated cone shell, differing in the angle formed between the respective generatrix and truncated cone axis.
  • the filling material 8 used is a graphite semolina which can be obtained from SGL Carbon GmbH and has the following properties:
  • the thermal conductivity is determined appropriately with the so-called Hot Disk ⁇ method.
  • This is a disc-shaped sensor element, the eponymous Hot Disk ⁇ , which consists of a conductor spiral and the is electrically insulated, introduced into the bed - here the Graphitgrello-.
  • the sensor is heated electrically and the temperature increase is recorded over time.
  • the sensor is also a heating element and resistance thermometer.
  • the heat conductivity can be calculated from the recorded measurement data.
  • this material is exemplary only, other filler materials may be used, such as other graphite grains.
  • the filling of the gap 7 with the graphite semolina occurs by pouring without inert gas.
  • compacting of the powder or granulate will be carried out primarily by means of a vibrating device.
  • a closure assembly 13 is used in this embodiment, which comprises an annular sealing element 10, an annularly arranged strip-shaped sealing element 1 1 and a graphite closure element, in this case graphite ring 9 comprises.
  • the annularly arranged, strip-shaped sealing element 1 1 was formed edgewise to the ring.
  • the sealing elements used in this example consist of graphite soft felt with a thickness of 5 mm from GFA5 from SGL CARBON GmbH.
  • the graphite ring 9 is placed on the double-walled graphite funnel 1 according to the invention and thus the intermediate space is closed.
  • the graphite ring 9 is made in this embodiment of identical material as the outer hopper 3 and inner hopper 4.
  • the graphite ring 9 is dimensioned so that it clears the gap 7 between the inner and outer hopper in the region of the opening 12 with the larger Can cover wide.
  • the graphite ring 9 is preferably designed such that it rests on the graphite funnel 1 according to the invention, if necessary fixed thereto.
  • a fixation can be achieved by means of a connecting element 2. can follow, but can also be done by engaging a groove formed in the graphite ring 9 in the funnel edge, according to the principle of tongue and groove.
  • the closure assembly 13 is fixed in the present embodiment with a connecting means 2 on the graphite funnel 1 according to the invention.
  • a connecting means 2 on the graphite funnel 1 according to the invention.
  • an opening is introduced into the graphite ring 9, through which a pin 2 is introduced into the edge of the outer funnel.
  • a graphite ring 9 is used, in which already one passage opening or more passage openings are introduced for at least one connecting means.
  • the inventive graphite funnel 1 described in this example is suitable for use in Czochralski processes.
  • the graphite funnel according to the invention still has the original insulation properties even after a long period of use. This suggests that replacement of the filler is unlikely to be required over the lifetime. However, this depends on the process conditions of the plant in which the graphite hopper is used. In any case, the duration of the usability of the graphite funnel according to the invention will exceed the period of time after which insulating material in the funnels of the prior art
  • the present invention provides a double-walled graphite hopper which has significant advantages over the prior art.
  • the graphite funnel according to the invention is filled with a filling material, whereby the thermal properties of the graphite funnel are influenced.
  • the disclosed double-walled graphite hopper in one embodiment is filled with a graphite semolina and, due to the insulating properties in Czochralski systems, is suitable for shielding the monocrystal drawn therein. It is advantageous, inter alia, that the Filling individually and inexpensively, with genngem technical effort can be done.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

The invention relates to a double-walled graphite funnel (1) which has an upper opening (12) and a lower opening (14), wherein the openings (12, 14) have different clear widths and are arranged parallel to one another, and wherein the double-walled graphite funnel (1) is formed from an inner funnel (4) and an outer funnel (3), the inner funnel (4) and outer funnel (3) are composed of graphite, the inner funnel (4) is designed in terms of the dimensions and shape thereof such that said inner funnel can be received in the outer funnel (3), the inner funnel (4) is received in the outer funnel (3) such that an intermediate space (7) is formed between the inner funnel (4) and the outer funnel (3), the intermediate space (7) is, adjacent to the opening (14) with relatively small clear width, delimited by a contact surface formed between the inner funnel (4) and the outer funnel (3), and the intermediate space (7) is, adjacent to the opening (12) with the relatively large clear width, accessible from the outside, characterized in that the intermediate space (7) between the inner funnel (4) and the outer funnel (3) is filled with a pourable filling material (8). The invention also relates to a set for producing a double-walled graphite funnel according to the invention.

Description

Doppelwandiger Graphit-Trichter  Double-walled graphite funnel
Die vorliegende Erfindung betrifft einen doppelwandigen Graphit-Trichter, der mit einem rieselfähigen Füllmaterial befüllt ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Set zur Herstellung des doppelwandigen Graphit- Trichters. The present invention relates to a double-walled graphite funnel which is filled with a free-flowing filler material. Furthermore, the present invention relates to a kit for producing the double-walled graphite funnel.
Graphit-Trichter, auch als Graphit-Topf oder Graphit-Konus bezeichnet, fin- den bei unter hohen Temperaturen geführten Verfahren Anwendung. Graphite funnels, also referred to as graphite pot or graphite cone, are used in high-temperature processes.
Zu einem solchen Hochtemperaturverfahren gehört die Herstellung von Einkristallen nach dem so genannten Czochralski-Verfahren. One such high-temperature process involves the production of single crystals by the so-called Czochralski process.
Bei diesem Verfahren wird das zu einem Einkristall umzuformende Material bei hohen Temperaturen in einem Tiegel geschmolzen und der sich an einem Impfkristall ausbildende Einkristall aus der Schmelze herausgezogen. Dieses Verfahren wird beispielsweise in„Industrielle Anorganische Chemie", M. Bertau et al., WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Auflage 4, 24. Juli 2013, Seiten 402-403, beschrieben. In this method, the material to be formed into a single crystal is melted at high temperatures in a crucible, and the single crystal forming a seed crystal is pulled out of the melt. This process is described, for example, in "Industrial Inorganic Chemistry", M. Bertau et al., Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, edition 4, 24 July 2013, pages 402-403.
Es ist bekannt, dass es vorteilhaft ist, den sich ausbildenden Einkristall von den in der Anlage herrschenden Einflüssen wie der Hitze des Schmelztiegels und gegebenenfalls in den Anlagen vorhandenen Gasströmen abzuschirmen, um optimale Kristallisationsbedingungen aufrecht zu erhalten. Dazu werden im Stand der Technik Graphit-Trichter verwendet, welche in der Anlage oberhalb des Schmelztiegels angeordnet sind. It is known that it is advantageous to shield the monocrystal which forms itself from the influences prevailing in the plant, such as the heat of the crucible and any gas streams present in the plants, in order to maintain optimum crystallization conditions. For this purpose, graphite funnels are used in the prior art, which are arranged in the system above the crucible.
Der Graphit-Trichter wird in der Czochralski-Anlage derart angeordnet, dass er mit seiner unteren, kleineren Öffnung in Richtung des Schmelztiegels weist. Der Einkristall, der durch die untere Öffnung des Trichters in Richtung der oberen Öffnung des Trichters aus der Schmelze herausgezogen wird, wird von den Trichterwänden, welche sich zwischen oberer und unterer Öffnung des Trichters erstrecken, in einem Abstand umfangen und dadurch abgeschirmt. Die im Czochralski-Verfahren verwendeten Graphit-Trichter besitzen je nach Bauart der Anlage, in welcher sie verwendet werden, im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfmantels, die durch Umfangserweiterungen oder Umfangreduzierungen abgewandelt sein kann, damit beispielsweise Lagerungs- flächen oder Eingriffsflächen als Halteelemente für die entsprechenden Anlagenbereiche ausgebildet werden können oder in solche eingegriffen werden kann. The graphite funnel is placed in the Czochralski plant so that it points with its lower, lower opening in the direction of the crucible. The monocrystal, which is pulled out of the melt through the lower opening of the funnel toward the upper opening of the funnel, is encircled and thereby shielded by the funnel walls extending between the upper and lower openings of the funnel. The graphite funnels used in the Czochralski process have, depending on the type of installation in which they are used, essentially the shape of a truncated cone shell, which may be modified by circumferential enlargement or reduction in size, for example bearing surfaces or engagement surfaces as retaining elements for the corresponding Plant areas can be formed or intervened in such.
Um die Abschirmeigenschaften der beschriebenen Graphit-Trichter weiter zu erhöhen, werden diese beispielsweise doppelwandig ausgebildet und zusätzlich isoliert. Dazu wird der Graphit-Trichter aus einem inneren und einem äußeren Trichter aufgebaut, die derart ausgebildet sind, dass der kleinere Trichter in den äußeren Trichter unter Ausbildung eines Hohlraums einge- passt wird. Der Hohlraum wird anschließend mit flächigem Isoliermaterial gefüllt. In order to further increase the shielding properties of the described graphite funnels, they are, for example, double-walled and additionally insulated. For this purpose, the graphite funnel is constructed from an inner and an outer funnel, which are designed such that the smaller funnel is fitted into the outer funnel to form a cavity. The cavity is then filled with flat insulating material.
Als flächiges Isoliermaterial werden im Stand der Technik beispielsweise Graphit-Filze verwendet. Hierbei wird zwischen Weichfilzen und Hartfilzen unterschieden. Die Graphit-Filze besitzen eine geringe thermische Wärme- leitfähigkeit, was sie als Isoliermaterial geeignet macht. Allerdings sind diese Graphit-Filze in Bezug auf ihre Herstellungskosten und die Handhabbarkeit bei der Einpassung in den Hohlraum des Graphit-Trichters nachteilig. For example, graphite felts are used in the state of the art as sheet-like insulating material. Here, a distinction is made between soft felts and hard felts. The graphite felts have a low thermal conductivity, which makes them suitable as insulating material. However, these graphite felts are disadvantageous in terms of their manufacturing costs and the ease with which they fit into the cavity of the graphite funnel.
Je nach Graphit-Trichter müssen beispielsweise die Graphit-Hartfilze pass- genau für den entsprechenden Hohlraum bereitgestellt werden, was individuelle Anfertigungen erforderlich macht. Die Bereitstellung der Graphit- Hartfilze findet entsprechend der erforderlichen Anpassung auf den Graphit- Trichter meist als Bauteil statt. Diese individuelle Bereitstellung der passgenauen Graphit-Hartfilze ist aufgrund der Material kosten und der Kosten für die Anpassung kostenintensiv. Depending on the graphite funnel, for example, the graphite hard felts have to be provided precisely fitting for the corresponding cavity, which requires individual production. The provision of graphite hard felt usually takes place as a component according to the required adaptation to the graphite funnel. This custom provision of custom-fit graphite hard felts is costly due to the material cost and the cost of customization.
Werden Graphit-Weichfilze verwendet, so müssen diese nicht in passgenauen Abmessungen zur Verfügung gestellt werden. Dennoch verbleiben jedoch vergleichsweise hohe Material kosten und ein technischer Aufwand bei der Verwendung. Um das flexible Material in den Graphit-Trichter einzubringen, ist teilweise ein aufwändiges Stopfen des Materials in den Hohlraum erfor- derlich. Dies ist insofern nachteilig, da der Hohlraum in Teilbereichen durchaus schwer zugänglich sein kann, jedoch eine möglichst gleichmäßige Isolierung erreicht werden sollte. Insgesamt sind also mit der Verwendung von Graphit-Filzen vergleichsweise hohe Kosten verbunden. Darüber hinaus besteht ein erheblicher technischer Aufwand bei der Herstellung bzw. beim Einbringen in den Graphit-Trichter. If soft graphite felts are used, they do not have to be made available in accurately fitting dimensions. Nevertheless, however, remain comparatively high material costs and a technical effort in use. In order to introduce the flexible material into the graphite funnel, a complicated stuffing of the material into the cavity is sometimes required. sary. This is disadvantageous in that the cavity can be very difficult to access in some areas, but as even insulation as possible should be achieved. Overall, therefore, comparatively high costs are associated with the use of graphite felts. In addition, there is a considerable technical effort in the manufacture or during introduction into the graphite funnel.
Weiterhin ist üblicherweise die Lebensdauer der Graphit-Filze geringer als die des Graphit-Trichters, was bedeutet, dass das Isoliermaterial während der Betriebsdauer des Graphit-Trichters ersetzt werden muss, so dass der Vorgang wiederholt werden muss. Furthermore, usually the life of the graphite felts is lower than that of the graphite hopper, which means that the insulating material must be replaced during the period of operation of the graphite hopper, so that the process must be repeated.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Graphit-Trichter bereitzustellen, welcher kostengünstig, ohne großen technischen Aufwand herstellbar ist und dabei auf spezifische Anforderungen in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit adaptierbar ist. Wenn im Zusammenhang der vorliegenden Anmeldung der Begriff "Wärmeleitfähigkeit " verwendet wird, ist, sofern keine anderen Angaben gemacht werden, die Wärmeleitfähigkeit bei Raumtemperatur zu verstehen. Unter Raumtemperatur wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung eine Temperatur von 20 °C verstanden. Object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a graphite funnel, which is inexpensive, can be produced without great technical effort and is adaptable to specific requirements in terms of thermal conductivity. If the term "thermal conductivity" is used in the context of the present application, the thermal conductivity at room temperature is to be understood, unless stated otherwise. Room temperature is understood in the context of the present application, a temperature of 20 ° C.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Graphit-Trichter bereitzustellen, welcher aufgrund seiner Eigenschaften in Czochralski- Verfahren verwendet werden kann. Der Graphit-Trichter sollte kostengünstig und mit geringem technischemFurthermore, it is an object of the present invention to provide a graphite funnel, which can be used in Czochralski method due to its properties. The graphite hopper should be inexpensive and with little technical
Aufwand für die entsprechende Anwendung bereitgestellt werden können. Hierbei sollten insbesondere, in bestimmten Grenzen, die Anpassung der thermischen Leitfähigkeit des Graphit-Trichters mit geringem technischem Aufwand und hoher Flexibilität an unterschiedliche technische Erfordernisse möglich sein. Es sollte also ohne großen technischen Aufwand möglich sein, die thermischen Eigenschaften des Graphit-Trichters an die beabsichtigte Verwendung anzupassen. Expense can be provided for the appropriate application. Here, in particular, within certain limits, the adaptation of the thermal conductivity of the graphite funnel with little technical effort and high flexibility to different technical requirements should be possible. So it should be possible without much technical effort adapt the thermal properties of the graphite funnel to the intended use.
Auch das Einbringen des Füllmaterials sollte mit geringerem technischem Aufwand als im Stand der Technik möglich sein. The introduction of the filling material should be possible with less technical effort than in the prior art.
Wird im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung offenbart, dass der Zwischenraum "befüllt" ist, so sind davon sowohl Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen eine vollständige Befüllung des Hohlraums vorliegt, als auch sol- che, bei denen eine Befüllung eines Teilvolumens des Hohlraums vorliegt. If, in the context of the present invention, it is disclosed that the intermediate space is "filled", this includes both exemplary embodiments in which the cavity is completely filled, as well as those in which a partial volume of the cavity is filled.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch die Bereitstellung eines doppelwandigen Graphit-Trichters, der eine obere Öffnung und eine untere Öffnung aufweist, wobei die Öffnungen unterschiedliche lichte Weiten besitzen und parallel zueinander angeordnet sind, und wobei der doppel- wandige Graphit-Trichter aus einem inneren Trichter und einem äußeren Trichter gebildet ist, innerer Trichter und äußerer Trichter aus Graphit bestehen, der innere Trichter in seinen Abmessungen und seiner Form derart gestaltet ist, dass er in dem äußeren Trichter aufgenommen werden kann, der innere Trichter in dem äußeren Trichter derart aufgenommen ist, dass zwischen dem inneren Trichter und dem äußeren Trichter ein Zwischenraum ausgebildet ist, der Zwischenraum benachbart zur Öffnung mit geringerer lichter Weite durch eine zwischen dem inneren Trichter und dem äußeren Trichter ausgebildete Kontaktfläche begrenzt ist, und der Zwischenraum be- nachbart zur Öffnung mit der größeren lichten Weite von außen zugänglich ist, wobei der Zwischenraum zwischen innerem Trichter und äußerem Trichter mit einem rieselfähigen Füllmaterial befüllt ist. The object of the present invention is achieved by providing a double-walled graphite funnel having an upper opening and a lower opening, wherein the openings have different clearances and are arranged parallel to each other, and wherein the double-walled graphite funnel from a internal funnel and an outer funnel is formed, inner funnel and outer funnel made of graphite, the inner funnel is designed in its dimensions and its shape such that it can be accommodated in the outer funnel, the inner funnel is received in the outer funnel so in that a space is formed between the inner funnel and the outer funnel, the space adjacent to the opening having a smaller clearance is defined by a contact surface formed between the inner funnel and the outer funnel, and the space adjacent to the opening communicates with the space gr is accessible ßeren clearance from the outside, wherein the space between the inner funnel and outer funnel is filled with a flowable filler material.
Bevorzugt ist ein Ausführungsbeispiel des doppelwandigen Graphit-Trichters bei welchem der innere Trichter und der äußere Trichter im Bereich ihrerAn embodiment of the double-walled graphite funnel is preferred in which the inner funnel and the outer funnel are in the region of their
Kontaktfläche Elemente aufweisen, mit welchen die Trichter aneinander gesichert werden können. Contact surface have elements with which the funnels can be secured together.
Bevorzugt ist auch ein doppelwandiger Graphit-Trichter, bei welchem der äußere Trichter die Form eines Kegelstumpfmantels besitzt. Auch bevorzugt ist, ein doppelwand iger Graphit-Trichter, bei welchem der äußere Trichter im Wesentlichen die Form einer Kegelstumpfmantels besitzt, welcher an seinem äußeren Umfang durch Umfangsverringerungen und/oder Umfangserweiterungen von der Kegelstumpfform abweicht. Also preferred is a double-walled graphite funnel, in which the outer funnel has the shape of a truncated cone shell. Also preferred is a double-walled graphite funnel in which the outer funnel has substantially the shape of a truncated cone shell which deviates at its outer periphery from the truncated cone shape by circumferential reductions and / or circumferential extensions.
Weiterhin bevorzugt ist ein Graphit-Trichter, bei welchem der innere Trichter und der äußere Trichter gleiche oder unterschiedliche Form besitzen. Further preferred is a graphite funnel in which the inner funnel and the outer funnel have the same or different shape.
Vorteilhaft ist auch ein doppelwandiger Graphit-Trichter, bei welchem der zwischen dem inneren Trichter und dem äußeren Trichter gebildete Zwischenraum mittels einer Verschlussanordnung verschlossen ist. Also advantageous is a double-walled graphite funnel, in which the intermediate space formed between the inner funnel and the outer funnel is closed by means of a closure arrangement.
Weiterhin bevorzugt umfasst die Verschlussanordnung des doppelwandigen Graphit-Trichters mindestens ein Graphit-Verschlusselement. Further preferably, the closure arrangement of the double-walled graphite funnel comprises at least one graphite closure element.
Insbesondere vorteilhaft ist ein doppelwandiger Graphit-Trichter, bei welchem das Graphit- Verschlusselement ein Graphit-Ring ist. Particularly advantageous is a double-walled graphite funnel, in which the graphite closure element is a graphite ring.
Auch vorteilhaft ist ein doppelwandiger Graphit-Trichter, bei welchem die Verschlussanordnung mindestens ein Dichtungselement umfasst, das ausgewählt ist aus hitzebeständigen Materialien. Also advantageous is a double-walled graphite funnel, in which the closure arrangement comprises at least one sealing element which is selected from heat-resistant materials.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein doppelwandiger Graphit-Trichter, bei welchem das rieselfähige Füllmaterial bei Raumtemperatur eine typische, ther- mische Wärmeleitfähigkeit von 0,02 W/mK bis 75 W/mK, bevorzugt von 0,02According to the invention, preference is given to a double-walled graphite funnel, in which the free-flowing filling material at room temperature has a typical thermal thermal conductivity of 0.02 W / mK to 75 W / mK, preferably 0.02
W/mK bis 10 W/mK besitzt. W / mK up to 10 W / mK.
Weiterhin bevorzugt ist ein Graphit-Trichter, bei welchem das rieselfähige Füllmaterial ausgewählt ist aus auf elementarem Kohlenstoff basierenden Materialien, insbesondere Graphit-Grießen. Further preferred is a graphite funnel, in which the free-flowing filler material is selected from elemental carbon-based materials, in particular graphite grains.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch die Bereitstellung eines Sets zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Graphit-Trichters, wie er mit seinen bevorzugten Ausführungsbeispielen oben beschrieben wurde, wobei das Set einen inneren Trichter einen äußeren Graphit-Trichter und Füllmaterial umfasst. Bevorzugt ist ein Set, das weiterhin eine Verschlussanordnung umfasst, die mindestens ein Graphit-Verschlusselement und mindestens ein Dichtungselement umfasst. The object of the invention is also achieved by the provision of a kit for producing a graphite funnel according to the invention, as described in its preferred embodiments above, the kit comprising an inner funnel, an outer graphite funnel and filling material. Preferred is a set, which further comprises a closure assembly comprising at least one graphite closure element and at least one sealing element.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass der erfindungsgemäße doppel- wandige Graphit-Trichter wesentliche Vorteile gegenüber Graphit-Trichtern des Standes der Technik besitzt. So ermöglicht es die Verwendung von rieselfähigem Füllmaterial, den gebildeten Zwischenraum ohne großen technischen Aufwand gleichmäßig zu befüllen. Je nach zu erzielenden, isolierenden Eigenschaften, kann ein geeignetes rieselfähiges Isoliermaterial gewählt werden. Es können auch Materialmischungen rieselfähiger Materialien verwendet werden, um die ge- wünschte Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemäßen Graphit-Trichters zu erreichen. Rieselfähige Materialien sind beispielsweise Pulver, Granulate, Grieße und deren Mischungen. Surprisingly, it has been found that the double-walled graphite funnel according to the invention has significant advantages over prior art graphite funnels. Thus, the use of free-flowing filling material makes it possible to evenly fill the intermediate space formed without great technical effort. Depending on the insulating properties to be achieved, a suitable free-flowing insulating material can be selected. It is also possible to use material mixtures of free-flowing materials in order to achieve the desired thermal conductivity of the graphite funnel according to the invention. Flowable materials are, for example, powders, granules, cereals and mixtures thereof.
Weiterhin kann aufgrund der Auswahl von Füllmaterialien mit unterschiedli- eher Korngröße und Schüttdichte der erfindungsgemäße Graphit-Trichter mit seinen Isoliereigenschaften zusätzlich individualisiert werden. Furthermore, due to the selection of filling materials with different grain size and bulk density, the graphite funnel according to the invention can be additionally individualized with its insulating properties.
Als Füllmaterial geeignete Materialien sind beispielsweise auf elementarem Kohlenstoff basierende Materialien wie Graphit-Pulver oder Graphit-Grieße, aber auch prozessbedingt verträgliche Füllmaterialien mit einer typischen, thermischen Wärmeleitfähigkeit bei Raumtemperatur im Bereich von 0,02 bis 50 W/mK. Materials suitable as filling material include, for example, elemental carbon-based materials such as graphite powders or graphite grains, but also process-compatible filler materials having a typical thermal thermal conductivity at room temperature in the range from 0.02 to 50 W / mK.
Das rieselfähige Füllmaterial kann ein Isolierwerkstoff sein. Je nach Anwen- dung liegt die typische, thermische Wärmeleitfähigkeit von Isolierwerkstoffen bei Raumtemperatur im Bereich von 0,02 W/mK bis 10 W/mK. Werden diese Materialien Betriebstemperaturen von ca. 1500 °C ausgesetzt, so entspricht dies Werten von 0,08 W/mK bis 40 W/mK. The free-flowing filler material can be an insulating material. Depending on the application, the typical thermal thermal conductivity of insulating materials at room temperature ranges from 0.02 W / mK to 10 W / mK. If these materials are exposed to operating temperatures of approx. 1500 ° C, this corresponds to values of 0.08 W / mK to 40 W / mK.
Vorteilhaft ist somit, dass die im Stand der Technik verwendeten, stückigen Isolationsmaterialen wie Weichfilz und Hartfilz nicht mehr als Isolationsmate- rial verwendet werden müssen. Dies führt zu einer erheblichen Kostenersparnis. It is thus advantageous that the lumpy insulation materials used in the prior art, such as soft felt and hard felt, are no longer used as insulating materials. rial must be used. This leads to a considerable cost savings.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Graphit-Grießen ge- zeigt. So kann ein erfindungsgemäßer Graphit-Trichter, der für die Verwendung in einer gängigen Czochralski-Anlage bereitgestellt wird, mit einem Graphit-Grieß befüllt werden, der eine Wärmeleitfähigkeit besitzt, welche der von Graphit-Filzen entspricht. Wird als rieselfähiges Isoliermaterial beispielsweise ein Graphit-Grieß verwendet, so kann der doppelwandige Graphit-Trichter im Stand der Technik bekannten Reinigungsverfahren für Graphit unterzogen werden. Hierbei kann eine so hohe Reinheit erzielt werden, die den erfindungsgemäßen Graphit- Trichter auch im Bereich der Halbleitertechnik verwendbar macht. The use of graphite grains has proven particularly advantageous. Thus, a graphite hopper according to the invention, which is provided for use in a common Czochralski plant, can be filled with a graphite semolina which has a thermal conductivity which corresponds to that of graphite felts. If, for example, a graphite semolina is used as free-flowing insulating material, then the double-walled graphite funnel can be subjected to graphite purification methods known in the prior art. In this case, such a high purity can be achieved that makes the graphite funnel according to the invention also usable in the field of semiconductor technology.
Durch die erfindungsgemäße Kombination des durch inneren und äußeren Trichter gebildeten doppelwandigen Graphit-Trichters, also eines Graphitformkörpers, und des vergleichsweise preisgünstigen Füllmaterials, kann ein kostengünstiges Preisniveau erreicht werden. Durch die Flexibilität des rie- seifähigen Füllmaterials ist eine breite Anwendung für unterschiedlich gestaltete Formkörper möglich. So kann der erfindungsgemäße Graphit-Trichter beispielsweise auch Aufsagungen und schwer zugängliche Bereiche des Zwischenraums aufweisen, und dennoch auch in diesen Bereichen eine Isolierung aufweisen. Das Einbringen von flächigem Isoliermaterial in diese Be- reiche ist, wenn überhaupt ausführbar, zumindest mit großem Aufwand verbunden. The combination according to the invention of the double-walled graphite funnel formed by the inner and outer funnels, that is to say of a graphite shaped body, and the comparatively inexpensive filling material mean that a cost-effective price level can be achieved. Due to the flexibility of the reusable filling material, a broad application for differently shaped moldings is possible. For example, the graphite funnel according to the invention can also have statements and areas of the intermediate space which are difficult to access, and nevertheless also have insulation in these areas. The introduction of laminar insulating material into these areas is, if at all feasible, at least associated with great expense.
Als Folge der variablen Kombination reduzieren sich beispielsweise Zeichnungsaufwand und Lagerhaltung von Halbzeugen und Fertigteilen. Ein weite- rer Zusammenbau von Einzelteilen, wie bei der Verwendung von Graphit-As a result of the variable combination, for example, reduce drawing costs and storage of semi-finished and finished parts. Another assembly of parts, as with the use of graphite
Hartfilzen bzw. -Weichfilzen entfällt. Hard felting or soft-felting is eliminated.
Der erfindungsgemäße Graphit-Trichter kann als komplett montierte Einheit bereitgestellt werden. Es kann aber auch die Bereitstellung eines Sets erfolgen, aus welchem der Anwender den Graphit-Trichter zusammensetzt. Innerer und äußerer Trichter bestehen beide aus Graphit. Beide Trichter können aus identischem oder, bei Bedarf, aus unterschiedlichem Graphit- Material aufgebaut sein. Wird der erfindungsgemäße doppelwandige Graphit-Trichter einem Anwender bereitgestellt, so entfällt beim Anwender der Zusammenbau diverser Einzelteile, aufgrund der komplett montierten Einheit. Hierzu wird ein geeignetes Füllmaterial auswählt und der Anwender erhält den erfindungsgemäßen Graphit-Trichter nach seinen Bedürfnissen, beispielsweise in geeigneter Größe und Form und mit geeigneten thermischen Eigenschaften wie der typischen thermischen Leitfähigkeit. Ist der doppelwandige Graphit-Trichter für die Verwendung im Czochralski-Verfahren vorgesehen, so wird der zwischen innerem und äußerem Trichter ausgebildete Zwischenraum mit einem rieselfähigen Isolationsmaterial befüllt sein. The graphite hopper according to the invention can be provided as a completely assembled unit. But it can also be done providing a set from which the user composes the graphite funnel. Inner and outer funnels are both made of graphite. Both funnels can be constructed of identical or, if necessary, of different graphite material. If the double-walled graphite funnel according to the invention is made available to a user, the user does not have to assemble various individual parts because of the completely assembled unit. For this purpose, a suitable filling material is selected and the user receives the graphite funnel according to the invention according to his needs, for example in a suitable size and shape and with suitable thermal properties such as the typical thermal conductivity. If the double-walled graphite funnel is intended for use in the Czochralski method, the intermediate space formed between the inner and outer funnels will be filled with a free-flowing insulating material.
Der erfindungsgemäße Graphit-Trichter kann, wenn erforderlich, den im Stand der Technik bekannten Reinigungsverfahren für Graphitmaterialien unterzogen werden. Damit kann der erfindungsgemäße Graphit-Trichter auch in hoher Reinheit bereitgestellt werden. The graphite hopper of the present invention may be subjected, if necessary, to the cleaning methods for graphite materials known in the art. Thus, the graphite funnel according to the invention can also be provided in high purity.
Die Bereitstellung des Graphit-Trichters mit Verschlussanordnung vereinfacht dessen Handhabung. Mittels der Verschlussanordnung wird verhindert, dass beispielsweise beim Transport des Graphit-Trichters Füllmaterial aus dem Zwischenraum herausfallen kann. Dadurch wird auch die Bereitstellung des Graphit-Trichters für eine Verwendung an einem anderen Ort als dem Herstellungsort unterstützt. Weiterhin verhindert die Verschlussanordnung, dass während der Benutzung des Graphit-Trichters versehentlich Füllmaterial austritt, was beispielsweise beim Kippen des erfindungsgemäßen Graphit- Trichters geschehen könnte. The provision of the graphite funnel with closure assembly simplifies its handling. By means of the closure arrangement prevents filling material from falling out of the intermediate space during transport of the graphite funnel, for example. This also supports the provision of the graphite funnel for use at a location other than the manufacturing site. Furthermore, the closure arrangement prevents accidentally leaking filler material during use of the graphite funnel, which could happen, for example, when tilting the graphite funnel according to the invention.
Die Verschlussanordnung ist bevorzugt so gewählt, dass der erfindungsgemäße Graphit-Trichter ohne weitere Modifizierung nach dem Verschließen mit der Verschlussanordnung verwendet werden kann. Dazu wird in der Verschlussanordnung deshalb bevorzugt Material verwendet, das den Verfah- rensbedingungen, den der erfindungsgemäße Graphit-Trichter ausgesetzt wird, standhält und gleichzeitig zur Abdichtung geeignet ist. Ist eine Verschlussanordnung vorgesehen, so kann diese Verschlussanordnung durch Materialentnahme vom inneren oder äußeren Trichter gebildet werden. So kann beispielsweise ein Graphit-Ring dadurch erhalten werden, dass vom oberen Rand des inneren oder äußeren Trichters eine ringförmige Struktur abgetrennt wird. Der Graphit-Ring wird in diesem Ausführungsbeispiel also dadurch erhalten, dass er zum Beispiel vom inneren oder äußeren Trichter abgeschnitten wird. The closure arrangement is preferably selected so that the graphite funnel according to the invention can be used without further modification after closure with the closure arrangement. For this purpose, it is preferred in the closure arrangement to use material which withstands the process conditions to which the graphite funnel according to the invention is exposed and at the same time is suitable for sealing. If a closure arrangement is provided, then this closure arrangement can be formed by material removal from the inner or outer funnel. Thus, for example, a graphite ring can be obtained by separating an annular structure from the upper edge of the inner or outer funnel. The graphite ring is thus obtained in this embodiment, for example, that it is cut off from the inner or outer funnel.
Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere vorteilhaft, weil der Graphit- Ring dadurch die erforderlichen Abmessungen besitzt, um passgenau wieder auf den Trichter aufgesetzt zu werden, weil Trichter und Graphit-Ring vorher eine Einheit bildeten. This embodiment is particularly advantageous because the graphite ring thereby has the required dimensions to be accurately placed back on the hopper, because funnel and graphite ring previously formed a unit.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird durch das Abtrennen des Graphit-Rings vom inneren oder äußeren Trichter der Zugang zum Zwischenraum zwischen innerem und äußerem Trichter gebildet oder vergrößert. In a preferred embodiment, by separating the graphite ring from the inner or outer funnel, access to the space between the inner and outer funnels is formed or increased.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Es zeigt: It shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Graphit-Trichters 1 ;  1 shows a longitudinal section through an embodiment of the graphite funnel 1 according to the invention;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Teilansicht eines Ausführungsbeispiels des Graphit-Trichters 1 im Bereich der Verschlussanordnung und  2 shows a longitudinal section through a partial view of an embodiment of the graphite funnel 1 in the region of the closure arrangement and
Fig. 3 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels des Graphit-Trichters 1 . 3 is a three-dimensional exploded view of an embodiment of the graphite funnel 1.
Die vorliegende Erfindung wird mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. The present invention will be explained in more detail with the accompanying drawings.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen doppelwandi- gen Graphit-Trichters 1 als Längsschnitt gezeigt. In Fig. 1, an embodiment of the double-walled graphite funnel 1 according to the invention is shown as a longitudinal section.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besitzen der innere Trichter 4 und der äußere Trichter 3 unterschiedliche Form. Innerer und äußerer Trichter haben im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfmantels, wobei die Mantelflä- chen der beiden Trichter im gezeigten Beispiel unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen. Im unteren Bereich von innerem und äußerem Trichter kommen diese miteinander in Kontakt. Um den inneren Trichter 4 und den äußeren Trichter 3 aneinander zu fixieren, sind in diesem Ausführungsbei- spiel Fixiermittel ausgebildet, mit denen der äußere Trichter 3 und der innere Trichter 4 aneinander befestigt sind. Gezeigt sind hier als Fixiermittel ein umlaufender Steg 5 und eine Nut 6, wobei Steg 5 am äußeren Trichter 3 in eine Nut 6 am inneren Trichter 4 eingreift (Feder - Nut - Prinzip). Der durch die Anordnung von innerem Trichter 4 und äußerem Trichter 3 aufgespannte Zwischenraum ist mit 7 gekennzeichnet. Zwischenraum 7 ist mit einem rieselfähigen Material 8 befüllt. In the embodiment shown, the inner funnel 4 and the outer funnel 3 have different shapes. The inner and outer funnels have essentially the shape of a truncated cone shell, wherein the shell surface Chen the two funnels have different angles of inclination in the example shown. In the lower part of the inner and outer funnel they come into contact with each other. In order to fix the inner funnel 4 and the outer funnel 3 to each other, fixing means are formed in this embodiment, with which the outer funnel 3 and the inner funnel 4 are fastened to each other. Shown here are as fixing a circumferential ridge 5 and a groove 6, wherein ridge 5 engages the outer funnel 3 in a groove 6 on the inner funnel 4 (spring - groove - principle). The gap formed by the arrangement of inner funnel 4 and outer funnel 3 is indicated by 7. Interspace 7 is filled with a free-flowing material 8.
Gezeigt ist weiterhin, dass der doppelwandige Graphit-Trichter 1 mit einer Verschlussanordnung 13 verschlossen ist. Die Verschlussanordnung umfasst in diesem Ausführungsbeispiel neben einem Graphit-Verschlusselement, hier ein Graphit-Ring 9, auch zwei Dichtungselemente 10 und 1 1 . Dichtungselement 10 ist ringförmig ausgebildet, Dichtungselement 1 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein streifenförmiges Element, das ringförmig angeordnet ist. Die Dichtungselemente sind zwischen innerem Trichter 4 und äußerem Trichter 3 angeordnet und bestehen beispielsweise aus Graphit-Filz. It is further shown that the double-walled graphite funnel 1 is closed with a closure arrangement 13. The closure assembly comprises in this embodiment, in addition to a graphite closure element, here a graphite ring 9, and two sealing elements 10 and 1 first Seal member 10 is annular, seal member 1 1 is in this embodiment, a strip-shaped element which is arranged in a ring. The sealing elements are arranged between the inner funnel 4 and the outer funnel 3 and consist, for example, of graphite felt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel des doppelwandigen Graphit-Trichters 1 war das als Graphit-Ring 9 ausgebildete Graphit-Verschlusselement ur- sprünglich Teil des inneren Trichters 4. In the exemplary embodiment of the double-walled graphite funnel 1, the graphite closure element formed as a graphite ring 9 was originally part of the inner funnel 4.
Die Verschlussanordnung 13 kann am erfindungsgemäßen doppelwandigen Graphit-Trichter 1 durch Mittel fixiert werden, indem beispielsweise mindestens ein Verbindungsmittel 2 wie ein Stift durch die Verschlussanordnung 13 in den oberen Rand des äußeren Trichters 3 eingebracht wird. Dieses Verbindungsmittel 2 ist bevorzugt ein Verbindungsmittel, das ohne Beschädigung des doppelwandigen Graphit-Trichters 1 entfernt werden kann. Dadurch kann die Verschlussanordnung 13 des befüllten Graphit-Trichters 1 entfernt werden und das Füllmaterial ausgetauscht oder aufgefüllt werden. Die Verwendung einer Verschlussanordnung 13 ist vorteilhaft um sicherzustellen, dass während der Handhabung des erfindungsgemäßen Graphit- Trichters oder während dessen Transport kein Füllmaterial austritt. The closure arrangement 13 can be fixed by means on the double-walled graphite funnel 1 according to the invention, for example by at least one connecting means 2 such as a pin being introduced through the closure arrangement 13 into the upper edge of the outer funnel 3. This connecting means 2 is preferably a connecting means which can be removed without damaging the double-walled graphite hopper 1. Thereby, the closure assembly 13 of the filled graphite funnel 1 can be removed and the filler material exchanged or filled. The use of a closure assembly 13 is advantageous to ensure that during the handling of the graphite funnel according to the invention or during its transport no filling material emerges.
Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Verschlussanordnung ist nur beispielhaft und es können auch Verschlussanordnung ohne Dichtungselemente oder mit mehr als zwei Dichtungselementen verwendet werden. The closure assembly shown in this embodiment is merely exemplary and closure assembly without sealing members or with more than two sealing members may also be used.
Gezeigt wird in diesem Ausführungsbeispiel ein äußerer Trichter 3, der nicht durch Umfangsverringerungen oder Umfangserweiterungen von der Kegel- stumpfform abweicht. Derartige Umfangsabweichungen können jedoch je nach Bauart der Anlage, für welche der erfindungsgemäße doppelwandige Graphit-Trichter 1 vorgesehen ist, erforderlich sein. Shown in this embodiment is an outer funnel 3 which does not deviate from the truncated cone shape by circumferential reductions or circumferential extensions. However, such circumferential deviations may be required depending on the type of installation for which the double-walled graphite funnel 1 according to the invention is provided.
In Fig. 2 ist eine Detailansicht der Verschlussanordnung 13 mit zwei Dich- tungselementen gezeigt, nämlich Graphit-Filz-Oberring 10 und Graphit- Filzeinlage 1 1 , die zwischen innerem Trichter 3 und äußerem Trichter 4 angeordnet sind. Den Abschluss bildet Graphit-Verschlusselement, hier ein Graphit-Ring 9. Fig. 3 zeigt eine dreidimensionale Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen doppelwandigen Graphit-Trichters 1 . Gezeigt ist, wie der innere Trichter 4 in den äußeren Trichter 3 aufgenommen wird und die Dichtungselemente 10 und 1 1 zwischen äußerem Trichter 3 und innerem Trichter 4 angeordnet sind. Oberhalb der Trichter 3 und 4 ist Gra- phit-Ring 9 gezeigt. FIG. 2 shows a detailed view of the closure arrangement 13 with two sealing elements, namely graphite felt upper ring 10 and graphite felt insert 11, which are arranged between the inner funnel 3 and the outer funnel 4. The conclusion forms graphite closure element, here a graphite ring 9. Fig. 3 shows a three-dimensional exploded view of an embodiment of the double-walled graphite funnel 1 according to the invention. Shown is how the inner hopper 4 is received in the outer hopper 3 and the sealing elements 10 and 1 1 between the outer hopper 3 and inner hopper 4 are arranged. Above the funnels 3 and 4, graphite ring 9 is shown.
Beispiel example
Verfahren zur Herstellung von Graphit-Trichtern, wie sie in der vorliegenden Erfindung als äußerer Trichter 3 und innerer Trichter 4 verwendet werden, sind im Stand der Technik bekannt.  Methods for producing graphite funnels used in the present invention as the outer hopper 3 and the inner hopper 4 are known in the art.
Verwendet wird Graphit-Halbzeug, wie es beispielsweise bei SGL CARBON GROUP unter der Bezeichnung CZ3 oder CZ5 bezogen werden kann. Die Herstellung erfolgt durch im Stand der Technik bekannte Formungsverfah- ren, nämlich Drehen und Fräsen. Da der erfindungsgemäße doppelwandige Graphit-Trichter für unterschiedlich dimensionierte und unterschiedlich aufgebaute Anlagen, also zum Beispiel unterschiedliche Czochralski-Anlagen bereitgestellt wird, werden Varianten in unterschiedlichen Größen und diversem Design zur Verfügung ge- stellt. Das nachfolgend beschriebene Beispiel erläutert nur eine mögliche Ausführung des erfindungsgemäßen doppelwandigen Graphit-Trichters und soll nicht als Beschränkung der Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel verstanden werden. Ein äußerer Trichter 3 und ein innerer Trichter 4 wurden aus Graphit- Halbzeug hergestellt. Der innere Trichter 4 besitzt einen oberen Durchmesser von 480mm und einen unteren Durchmesser von 220mm. Die Höhe des inneren Trichters 4 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 309mm. Der äußere Trichter 3 besitzt einen oberen Durchmesser von 500mm und einen unteren Durchmesser von 328mm. Die Höhe des äußeren Trichters 3 beträgt 309mm. Innerer Trichter 4 und äußerer Trichter 3 besitzen die Form eines Kegelstumpfmantels, wobei sie sich im zwischen der jeweiligen Mantellinie und Kegelstumpfachse gebildeten Winkel unterscheiden. Used is graphite semi-finished, as it can be obtained, for example, SGL CARBON GROUP under the name CZ3 or CZ5. The production takes place by shaping methods known in the art, namely turning and milling. Since the double-walled graphite funnel according to the invention is provided for differently dimensioned and differently constructed systems, ie, for example, different Czochralski systems, variants in different sizes and diverse designs are made available. The example described below only explains one possible embodiment of the double-walled graphite funnel according to the invention and should not be understood as limiting the invention to this exemplary embodiment. An outer hopper 3 and an inner hopper 4 were made of graphite semi-finished product. The inner funnel 4 has an upper diameter of 480mm and a lower diameter of 220mm. The height of the inner funnel 4 is 309mm in this embodiment. The outer funnel 3 has an upper diameter of 500mm and a lower diameter of 328mm. The height of the outer funnel 3 is 309mm. Inner funnel 4 and outer funnel 3 have the shape of a truncated cone shell, differing in the angle formed between the respective generatrix and truncated cone axis.
Aufgrund der Größe und Gestaltung von innerem und äußerem Trichter ergibt sich ein Zwischenraumvolumen von ca. 7 Litern. Dieses Volumen wird mit einem rieselfähigen Füllmaterial gefüllt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als Füllmaterial 8 ein Graphitgrieß verwendet, der bei der SGL Carbon GmbH bezogen werden kann und folgende Eigenschaften besitzt: Due to the size and design of the inner and outer funnels, there is a gap volume of about 7 liters. This volume is filled with a free-flowing filler. In the present exemplary embodiment, the filling material 8 used is a graphite semolina which can be obtained from SGL Carbon GmbH and has the following properties:
Wärmeleitfähigkeit: 0,12 W/mK Thermal conductivity: 0.12 W / mK
Wahre Dichte nach DIN 51901 : 2,02 g/cm3 True density according to DIN 51901: 2.02 g / cm 3
Spezifische Oberfläche nach Blaine, gemäß DIN 66126: 7200 cm2/g Blaine specific surface according to DIN 66126: 7200 cm 2 / g
Schüttdichte nach DIN 53912: 0,55 g/cm3 Bulk density according to DIN 53912: 0.55 g / cm 3
Mittlere Korngröße, mittels Cilas Granulometer 715: 16 μιτι  Average grain size, using Cilas granulometer 715: 16 μιτι
Die Wärmeleitfähigkeit wird dabei zweckmäßig mit der sogenannten Hot Disk© Methode ermittel. Dabei wird ein scheibenförmiges Sensorelement, die namensgebende Hot Disk©, das aus einer Leiterspirale besteht und die elektrisch isoliert ist, in die Schüttung - hier das Graphitgrieß- eingebracht. Beim Messvorgang wird der Sensor elektrisch beheizt und der Temperaturanstieg über der Zeit aufgenommen. Der Sensor ist zugleich Heizelement und Widerstandsthermometer. Aus den aufgenommenen Messdaten lässt sich u.a. die Wärmeleitfähigkeit berechnen. The thermal conductivity is determined appropriately with the so-called Hot Disk © method. This is a disc-shaped sensor element, the eponymous Hot Disk ©, which consists of a conductor spiral and the is electrically insulated, introduced into the bed - here the Graphitgrieß-. During the measurement process, the sensor is heated electrically and the temperature increase is recorded over time. The sensor is also a heating element and resistance thermometer. Among other things, the heat conductivity can be calculated from the recorded measurement data.
Die Verwendung dieses Materials ist jedoch nur beispielhaft, es können auch andere Füllmaterialien verwendet werden, wie zum Beispiel andere Graphit- Grieße. However, the use of this material is exemplary only, other filler materials may be used, such as other graphite grains.
Das Befüllen des Zwischenraums 7 mit dem Graphit-Grieß erfolgt durch Schüttung ohne Schutzgas. Während des Verfüllens wird ein Verdichten des Pulvers bzw. Granulats vornehmlich mittels Rütteleinrichtung vorgenommen werden. The filling of the gap 7 with the graphite semolina occurs by pouring without inert gas. During filling, compacting of the powder or granulate will be carried out primarily by means of a vibrating device.
Nach dem Befüllen wird der doppelwandige Graphit-Trichter 1 verschlossen. Hierzu wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Verschlussanordnung 13 verwendet, welche einen ringförmiges Dichtungselement 10, ein ringförmig angeordnetes streifenförmiges Dichtungselement 1 1 und einen Graphit- Verschlusselement, hier Graphit-Ring 9, umfasst. Das ringförmig angeordnete, streifenförmige Dichtungselement 1 1 wurde hochkant zum Ring geformt. Die in diesem Beispiel verwendeten Dichtungselemente bestehen aus Graphit-Weichfilz mit einer Stärke von 5mm aus GFA5 der Firma SGL CARBON GmbH. After filling the double-walled graphite hopper 1 is closed. For this purpose, a closure assembly 13 is used in this embodiment, which comprises an annular sealing element 10, an annularly arranged strip-shaped sealing element 1 1 and a graphite closure element, in this case graphite ring 9 comprises. The annularly arranged, strip-shaped sealing element 1 1 was formed edgewise to the ring. The sealing elements used in this example consist of graphite soft felt with a thickness of 5 mm from GFA5 from SGL CARBON GmbH.
Anschließend wird der Graphit-Ring 9 auf den erfindungsgemäßen doppel- wandigen Graphit-Trichter 1 aufgesetzt und damit der Zwischenraum verschlossen. Der Graphit-Ring 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus identischem Material gefertigt wie äußerer Trichter 3 und innerer Trichter 4. Der Graphit-Ring 9 ist so dimensioniert, dass er den Zwischenraum 7 zwischen innerem und äußerem Trichter im Bereich der Öffnung 12 mit der größeren lichten Weite abdecken kann. Weiterhin ist der Graphit-Ring 9 bevorzugt derart gestaltet, dass er auf dem erfindungsgemäßen Graphit-Trichter 1 aufliegt, ggf. an diesem fixiert ist. Eine Fixierung kann mittels eines Verbindungselements 2 er- folgen, kann aber auch durch Eingreifen einer im Graphit-Ring 9 ausgebildeten Nut in den Trichterrand, nach dem Prinzip Nut und Feder erfolgen. Subsequently, the graphite ring 9 is placed on the double-walled graphite funnel 1 according to the invention and thus the intermediate space is closed. The graphite ring 9 is made in this embodiment of identical material as the outer hopper 3 and inner hopper 4. The graphite ring 9 is dimensioned so that it clears the gap 7 between the inner and outer hopper in the region of the opening 12 with the larger Can cover wide. Furthermore, the graphite ring 9 is preferably designed such that it rests on the graphite funnel 1 according to the invention, if necessary fixed thereto. A fixation can be achieved by means of a connecting element 2. can follow, but can also be done by engaging a groove formed in the graphite ring 9 in the funnel edge, according to the principle of tongue and groove.
Die Verschlussanordnung 13 wird in vorliegendem Ausführungsbeispiel mit einem Verbindungsmittel 2 an dem erfindungsgemäßen Graphit-Trichter 1 fixiert. Hierzu wird in den Graphit-Ring 9 eine Öffnung eingebracht, durch welche ein Stift 2 in den Rand des äußeren Trichters eingebracht wird. Es ist jedoch auch möglich, andere Verbindungsmittel zu verwenden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass ein Graphit-Ring 9 verwendet wird, in welchem bereits eine Durchtrittsöffnung oder mehrere Durchtrittsöffnungen für mindestens ein Verbindungsmittel eingebracht sind. The closure assembly 13 is fixed in the present embodiment with a connecting means 2 on the graphite funnel 1 according to the invention. For this purpose, an opening is introduced into the graphite ring 9, through which a pin 2 is introduced into the edge of the outer funnel. However, it is also possible to use other connecting means. Furthermore, there is the possibility that a graphite ring 9 is used, in which already one passage opening or more passage openings are introduced for at least one connecting means.
Der in diesem Beispiel beschriebene erfindungsgemäße Graphit-Trichter 1 ist zur Verwendung in Czochralski-Verfahren geeignet. The inventive graphite funnel 1 described in this example is suitable for use in Czochralski processes.
Aufgrund der chemischen Reaktionsträgheit des Füllmaterials wird mit hoher Wahrscheinlichkeit vermutet, dass der erfindungsgemäße Graphit-Trichter auch nach längerer Verwendungsdauer, noch die ursprünglichen Isolations- Eigenschaften besitzt. Dies lässt bereits vermuten, dass ein Austausch des Füllmaterials wahrscheinlich im Verlauf der Lebensdauer nicht erforderlich werden wird. Dies hängt jedoch von den Verfahrensbedingungen der Anlage ab, in welcher der Graphit-Trichter verwendet wird. Jedenfalls wird die Dauer der Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Graphit-Trichters den Zeitraum übersteigen, nach welchem Isoliermaterial in den Trichtern des Standes derDue to the chemical inertness of the filling material, it is highly probable that the graphite funnel according to the invention still has the original insulation properties even after a long period of use. This suggests that replacement of the filler is unlikely to be required over the lifetime. However, this depends on the process conditions of the plant in which the graphite hopper is used. In any case, the duration of the usability of the graphite funnel according to the invention will exceed the period of time after which insulating material in the funnels of the prior art
Technik ausgetauscht werden muss. Technology needs to be replaced.
Die vorliegende Erfindung stellt einen doppelwandigen Graphit-Trichter bereit, welcher gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile auf- weist. Der erfindungsgemäße Graphit-Trichter ist mit einem Füllmaterial befüllt, wodurch die thermischen Eigenschaften des Graphit-Trichters beein- flusst werden. Der offenbarte doppelwandige Graphit-Trichter ist in einem Ausführungsbeispiel mit einem Graphit-Grieß befüllt und aufgrund der isolierenden Eigenschaften in Czochralski-Anlagen zur Abschirmung des darin gezogenen Einkristalls geeignet. Vorteilhaft ist unter anderem, dass die Befüllung individuell und kostengünstig, mit genngem technischem Aufwand erfolgen kann. The present invention provides a double-walled graphite hopper which has significant advantages over the prior art. The graphite funnel according to the invention is filled with a filling material, whereby the thermal properties of the graphite funnel are influenced. The disclosed double-walled graphite hopper in one embodiment is filled with a graphite semolina and, due to the insulating properties in Czochralski systems, is suitable for shielding the monocrystal drawn therein. It is advantageous, inter alia, that the Filling individually and inexpensively, with genngem technical effort can be done.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 doppelwandiger Graphit-Trichter 1 double-walled graphite funnel
2 Verbindungsmittel  2 connecting means
3 äußerer Trichter  3 outer funnel
4 innerer Trichter  4 inner funnel
5 Fixierm ittel, Steg  5 fixation device, bar
6 Fixierm ittel, Nut  6 fixer, groove
7 Zwischenraum  7 gap
8 rieselfähiges Füllmaterial  8 free-flowing filler
9 Graphit-Verschlusselennent, Graphit-Ring 9 Graphite closure element, graphite ring
10 Dichtungselement 10 sealing element
1 1 Dichtungselement  1 1 sealing element
12 obere Öffnung  12 upper opening
13 Verschlussanordnung  13 closure arrangement
14 untere Öffnung  14 lower opening

Claims

Patentansprüche Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), Double walled graphite funnel (1),
der eine obere Öffnung (12) und eine untere Öffnung (14) aufweist, wobei die Öffnungen (12, 14) unterschiedliche lichte Weiten besitzen und parallel zueinander angeordnet sind, having an upper opening (12) and a lower opening (14), wherein the openings (12, 14) have different clearances and are arranged parallel to each other,
und wobei der doppelwandige Graphit-Trichter (1 ) aus einem inneren Trichter (4) und einem äußeren Trichter (3) gebildet ist, and wherein the double-walled graphite funnel (1) is formed of an inner funnel (4) and an outer funnel (3),
innerer Trichter (4) und äußerer Trichter (3) aus Graphit bestehen, der innere Trichter (4) in seinen Abmessungen und seiner Form derart gestaltet ist, dass er in dem äußeren Trichter (3) aufgenommen werden kann, inner funnel (4) and outer funnel (3) are made of graphite, the inner funnel (4) is designed in dimensions and shape such that it can be received in the outer funnel (3),
der innere Trichter (4) in dem äußeren Trichter (3) derart aufgenommen ist, dass zwischen dem inneren Trichter (4) und dem äußeren Trichter (3) ein Zwischenraum (7) ausgebildet ist, the inner funnel (4) is received in the outer funnel (3) such that a clearance (7) is formed between the inner funnel (4) and the outer funnel (3),
der Zwischenraum (7) benachbart zur Öffnung (14) mit geringerer lichter Weite durch eine zwischen dem inneren Trichter (4) und dem äußeren Trichter (3) ausgebildete Kontaktfläche begrenzt ist, the space (7) adjacent to the opening (14) is narrower in width by a contact surface formed between the inner funnel (4) and the outer funnel (3),
und der Zwischenraum (7) benachbart zur Öffnung (12) mit der größeren lichten Weite von außen zugänglich ist, and the space (7) adjacent to the opening (12) is accessible from the outside with the larger clearance,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (7) zwischen innerem Trichter (4) und äußerem Trichter (3) mit einem rieselfähigen Füllmaterial (8) befüllt ist. characterized in that the intermediate space (7) between inner funnel (4) and outer funnel (3) with a free-flowing filler material (8) is filled.
Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der innere Trichter (4) und der Trichter (3) im Bereich ihrer Kontaktfläche Fixiermittel (5, 6) aufweisen, mit welchen der äußere Trichter (3) und der innere Trichter (4) aneinander gesichert werden können. Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Trichter (3) die Form einer Kegelstumpfmantels besitzt. Double-walled graphite funnel (1), according to claim 1, characterized in that the inner funnel (4) and the funnel (3) in the region of their contact surface fixing means (5, 6), with which the outer funnel (3) and the inner funnel (4) can be secured together. Double-walled graphite hopper (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer hopper (3) has the shape of a truncated cone shell.
Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Trichter (3) im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfmantels besitzt, welcher an seinem äußeren Umfang durch Umfangsverringerungen und/oder Umfangserweiterungen von der Kegelstumpfform abweicht. Double-walled graphite funnel (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the outer funnel (3) has substantially the shape of a truncated cone, which deviates at its outer periphery by circumferential reductions and / or circumferential extensions of the truncated cone shape.
Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Graphit- Trichter (4) und der äußere Trichter (3) gleiche oder unterschiedliche Form besitzen. Double-walled graphite funnel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner graphite funnel (4) and the outer funnel (3) have the same or different shape.
Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem inneren Trichter (4) und dem äußeren Trichter (3) gebildete Zwischenraum (7) mittels einer Verschlussanordnung (13) verschlossen ist. Double-walled graphite funnel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate space (7) formed between the inner funnel (4) and the outer funnel (3) is closed by means of a closure arrangement (13).
Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (13) mindestens ein Graphit-Verschlusselement (9) umfasst. Double-walled graphite funnel (1) according to claim 6, characterized in that the closure arrangement (13) comprises at least one graphite closure element (9).
Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Graphit-Verschlusselement (9) ein Graphit- Ring ist. Double walled graphite funnel (1) according to claim 7, characterized in that the graphite closure element (9) is a graphite ring.
Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß einem der Ansprüche Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (13) mindestens ein Dichtungselement (10, 1 1 ) umfasst, das ausgewählt ist aus hitzebeständigen Materialien. Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rieselfähige Füllmaterial (8) bei Raumtemperatur eine typische, thermische Wärmeleitfähigkeit von 0,02 bis 75 W/mK, bevorzugt von 0,02 W/mK bis 10 W/mK besitzt. Double-walled graphite hopper (1) according to one of Claims 6 to 8, characterized in that the closure arrangement (13) comprises at least one sealing element (10, 11) selected from heat-resistant materials. Double-walled graphite funnel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the free-flowing filler material (8) at room temperature has a typical thermal thermal conductivity of 0.02 to 75 W / mK, preferably 0.02 W / mK to 10 W / mK owns.
Doppelwandiger Graphit-Trichter (1 ), gemäß einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rieselfähige Füll material (8) ausgewählt ist aus auf elementarem Kohlenstoff basierenden Materialien, insbesondere Graphit-Grießen. Double-walled graphite funnel (1), according to one of the preceding claims, characterized in that the free-flowing filling material (8) is selected from elemental carbon-based materials, in particular graphite.
Set zur Herstellung eines Graphit-Trichters (1 ), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Set einen inneren Trichter (4), einen äußeren Trichter (3) und Füllmaterial (8) um- fasst. Set for producing a graphite funnel (1) according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the set comprises an inner funnel (4), an outer funnel (3) and filling material (8).
Set, gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Set weiterhin eine Verschlussanordnung (13) umfasst, die mindestens ein Graphit-Verschlusselement (9) und mindestens ein Dichtungselement (10, 1 1 ) umfasst. Set according to claim 12, characterized in that the set further comprises a closure assembly (13) comprising at least one graphite closure element (9) and at least one sealing element (10, 1 1).
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