研究團(tuán)隊在《工程成果》期刊發(fā)表的論文中指出，早期研究顯示高頻交流電可利用集膚效應(yīng)改善多晶硅棒溫度均勻性。新建模型涵蓋大型還原爐的熱行為、電行為及多環(huán)相互作用，通過Comsol軟件對多晶硅材料進(jìn)行數(shù)值模擬，整合了焦耳加熱、直流與傳熱模型。團(tuán)隊詳細(xì)設(shè)定了邊界條件與關(guān)鍵參數(shù)，以確定反應(yīng)器內(nèi)的溫度梯度。

為驗證模型準(zhǔn)確性，研究人員將模擬電壓與工業(yè)80棒還原爐實際數(shù)據(jù)對比。論文表明，該模型對熱電行為的預(yù)測相對誤差小于10%。研究人員表示：“交流加熱顯著改善了溫度均勻性”，調(diào)整頻率可有效降低中心溫度?；谒沫h(huán)平均數(shù)據(jù)構(gòu)建的回歸方程預(yù)測準(zhǔn)確，平均相對誤差為4.62%。

研究顯示，頻率與直徑在5千赫至200千赫范圍內(nèi)存在強(qiáng)相互作用，超過300千赫后溫差趨于穩(wěn)定。這一多晶硅還原爐模型為工業(yè)應(yīng)用提供了理論依據(jù)，有助于推動多晶硅生產(chǎn)工藝的優(yōu)化。