
研究团队在《工程成果》期刊发表的论文中指出,早期研究显示高频交流电可利用集肤效应改善多晶硅棒温度均匀性。新建模型涵盖大型还原炉的热行为、电行为及多环相互作用,通过Comsol软件对多晶硅材料进行数值模拟,整合了焦耳加热、直流与传热模型。团队详细设定了边界条件与关键参数,以确定反应器内的温度梯度。
上海油压工作室为验证模型准确性,研究人员将模拟电压与工业80棒还原炉实际数据对比。论文表明,该模型对热电行为的预测相对误差小于10%。研究人员表示:“交流加热显著改善了温度均匀性”,调整频率可有效降低中心温度。基于四环平均数据构建的回归方程预测准确,平均相对误差为4.62%。
研究显示,频率与直径在5千赫至200千赫范围内存在强相互作用,超过300千赫后温差趋于稳定。这一多晶硅还原炉模型为工业应用提供了理论依据,有助于推动多晶硅生产工艺的优化。