專利名稱：熔爐、組合件及隔熱包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熔爐、所述熔爐的零件及制造此類熔爐及零件的方法。
背景技術(shù)：
太陽能(光伏)電池為能夠通過光伏效應(yīng)將電磁輻射、光轉(zhuǎn)換成電的裝置。已用于太陽能電池中的光伏材料包括:結(jié)晶及非晶硅、化合物半導(dǎo)體、有機染料及聚合物及通常稱為量子點的納米結(jié)晶。在這些光伏材料中，結(jié)晶硅(C-Si)是到目前為止最盛行的材料。c-Si通常生產(chǎn)為經(jīng)成形且切割成個別晶片的大材料錠。存在兩種形態(tài)的C-Si材料，單晶的及多晶的。單晶娃為不具有晶界的單個娃結(jié)晶體。多晶娃由具有每一娃結(jié)晶體之間的晶界的多個硅結(jié)晶體組成。C-Si的生產(chǎn)需要大量的能量來影響硅的加熱及熔化。單晶硅通常使用柴可夫斯基法通過圓形材料錠來生產(chǎn)。在柴可夫斯基法中，將硅在熔爐中熔化，將單個晶種浸入到熔化的硅的表面中，將所述晶種從熔化的硅中緩慢地抽回同時旋轉(zhuǎn)，當(dāng)抽回所述晶種時控制溫度以使得晶體生長產(chǎn)生。通過控制旋轉(zhuǎn)速度、抽回種晶的速率及存在于所述熔爐中的溫度梯度，生產(chǎn)大的、圓柱形的單個硅結(jié)晶體是可能的。單晶硅具有將太陽光轉(zhuǎn)換成電能的較大轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)勢。然而，單晶硅無法高效地使用所鑄造的硅錠，因為在晶片化之前圓柱形的鑄錠必須被切割成大體上正方形的鑄錠。多晶硅生產(chǎn)為正方形或矩形的材料錠。在多晶硅工藝中，將硅在熔爐中熔化，在所述熔爐中產(chǎn)生溫度梯度，且硅從坩堝的一端到另一端(通常從底部到頂部)再結(jié)晶。結(jié)果為多晶鑄錠。所述鑄錠中的晶粒尺寸通常為毫米到厘米寬，且在從所述坩堝的底部到頂部的約為柱形的布置中生長。結(jié)晶的過程稱為方向性固化(DS)，且用于多晶硅生長的熔爐稱為方向性固化系統(tǒng)(DSS熔爐)。DS中的鑄錠尺寸設(shè)計為晶片長度及寬度的整數(shù)倍，從而允許所述材料的聞效使用。然而，在將光轉(zhuǎn)換成電能方面，多晶娃晶片不像單晶娃晶片一樣聞效。存在對DSS熔爐的若干改變，包括經(jīng)修改以生產(chǎn)準(zhǔn)單晶鑄錠的DSS熔爐及梯度受控的結(jié)晶熔爐。圖1展示經(jīng)設(shè)計以用于鑄造多晶或單晶材料錠的典型的真空熔爐。對于光伏應(yīng)用，所述材料通常是一般鑄造為多晶鑄錠的硅。不考慮所述熔爐的制造商，所述熔爐的一般設(shè)計原理是通用的。水冷熔爐外殼I (通常由鋼構(gòu)造)圍繞罩2 (—般由不銹鋼構(gòu)造)。罩2固持且支撐隔熱包3。隔熱包3減少加熱及將熔爐的核維持在較高溫度所需的能量的量，且保護熔爐外殼I免受能夠熔化外殼材料或使外殼材料再結(jié)晶的溫度。在隔熱包3內(nèi)部的是加熱元件4。大多數(shù)此類熔爐由石墨電阻加熱元件來加熱，其中所述石墨連接到電源，電流通過所述石墨，且所述石墨對電流流動的阻礙作用產(chǎn)生熱。使用其它加熱方法(包括感應(yīng)加熱)是可能的。在隔熱包3及加熱元件4內(nèi)部的是腔5，所述腔5包含含有被熔化或再結(jié)晶的材料7 [例如硅]的坩堝6，及圍繞或支撐所述坩堝的其它石墨零件。加熱元件4及腔5 —起界定由隔熱包3隔離的所述熔爐的“熱區(qū)”。坩堝6通常由熔凝硅石來構(gòu)造，但也可使用其它材料。DSS熔爐的制造商包括:ALD真空技術(shù)、森丘任(Centrotherm)、菲洛泰克(Ferrotec)、GT先進技術(shù)(前身為GT太陽能)、精工(Jinggong)、JYT、凱克斯(Kayex)、普發(fā)拓普(PVATePla)、Roth&Rau浙江精勝(Roth&Rau Zhejian Jingsheng)機械及電氣公司及其它。對于此類熔爐的用戶，減少用于所生產(chǎn)的C-Si的能量是關(guān)鍵目標(biāo)，因為能源需求在所有市場中繼續(xù)增長。通常，此類熔爐中的隔熱包由一旦組裝即可形成大體上立方體形狀的隔熱包的一系列零件組成。用于個別隔熱組件的材料通常為碳纖維及碳化樹脂的低密度復(fù)合物。隔熱材料通常為由短切碳纖維的樹脂浸潰制造的剛性板、短纖維復(fù)合物或由碳或石墨氈的樹脂浸潰制造的僵化板、長纖維復(fù)合物。市售剛性板的實例包括:摩根(Morgan)先進材料及技術(shù)剛性板、艾美卡博(Americarb)CFB-17剛性纖維板隔熱材料、美爾森(Mersen)CBCF剛性碳隔熱材料、格拉夫技術(shù)(GrafTech)的GRAFSHIELD GRl熱隔熱材料及其它。市售僵化板的實例包括吳羽(Kureha)的KRECA FR、SGL集團(SGL Group)的SIGRATHERM剛性石墨氈及其它。在下文中，剛性板及僵化板兩者將稱為基于剛性碳纖維的隔熱材料?；趧傂蕴祭w維的隔熱材料具有若干缺陷。第一，將碳化樹脂并入到隔熱基體中提高了材料的導(dǎo)熱性，從而使其較少地隔熱。第二，所述隔熱材料具有固有的晶粒結(jié)構(gòu)，在所述結(jié)構(gòu)中，板的纖維優(yōu)選地與板表面平行對準(zhǔn)，且優(yōu)選地不與板的厚度平行對準(zhǔn)。對準(zhǔn)的程度因材料而異，且晶粒結(jié)構(gòu)一般反應(yīng)對準(zhǔn)的趨勢而不是嚴(yán)格對準(zhǔn)。結(jié)果是，與當(dāng)熱流沿著板的長度及寬度操作時相比，當(dāng)所述熱流對著所述板的厚度操作時，這些材料具有非常不同的隔熱性質(zhì)。在當(dāng)前的應(yīng)用中，此差異性的隔熱值的結(jié)果為分裂標(biāo)準(zhǔn)熱流且當(dāng)鑄錠生長時可導(dǎo)致鑄錠中的瑕疵的角異常。第三，基于剛性碳纖維的隔熱材料在它們的使用壽命期間傾向于翹曲及其它變形。隔熱零件的翹曲導(dǎo)致形成在零件之間的間隙，從而允許熱從捷徑通過所述隔熱材料。最后，隨著熔爐老化，罩傾向于變形及翹曲。將基于剛性碳纖維的隔熱材料安裝到翹曲的罩變得不可能且必須更換所述罩。目前用于DSS應(yīng)用中的隔熱包的設(shè)計為:隔熱零件為基于剛性碳纖維的隔熱材料的經(jīng)機械加工的板。部件之間的配合一般通過零件之間的簡單對接來實現(xiàn)(圖2)。隔熱零件之間的對接具有以下缺陷:每一對接8提供用于熱傳遞的路徑(“熱捷徑”)，其降低了系統(tǒng)的總隔熱值，且提高了操作期間的能量要求。熱捷徑還可導(dǎo)致“貫穿照射”(來自熔爐熱區(qū)的光能直接照射在外殼上所依賴的危險條件)的可能性。傳遞到外殼的熱能夠引起熔爐爆炸。此外，對接無法加強對基于剛性碳纖維的隔熱材料的上述翹曲及變形帶來的影響的限制。最后，與隔熱包的壁相比，所述隔熱包的角在隔熱厚度方面是不一致的。在如圖3中所說明的側(cè)板9的組合件中，貫穿角10的厚度約為壁厚度的70%:在如圖4中所說明的側(cè)板9的組合件中，貫穿角11的厚度約為壁厚度的140%。這意味著在方向13上的對來自源12(例如坩堝5)的熱流的阻礙作用與在方向14上的對熱流的阻礙作用是不同的，從而導(dǎo)致熱源12內(nèi)的熱的不均勻分布。現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的這些缺陷的組合結(jié)果為提高的能量使用及降低的鑄錠質(zhì)量。實用新型內(nèi)容[0021]為克服上述缺陷，已構(gòu)想出新的熔爐設(shè)計，其特征為將柔性碳氈安置在側(cè)板與罩之間。本發(fā)明的第一方面提供一種熔爐，其包含固持且支撐隔熱包的罩，所述隔熱包包含一個或一個以上基板、一個或一個以上頂板及多個側(cè)板，其每一者由基于剛性碳纖維的隔熱材料制成。所述一個或一個以上基板、一個或一個以上頂板及多個側(cè)板界定其之間的腔，其中柔性碳氈安置在所述側(cè)板與所述罩之間。優(yōu)選地，所述罩包含上部分及下部分，所述上部分容納一個或一個以上頂板及多個側(cè)板，且所述下部分容納一個或一個以上基板及多個側(cè)板。優(yōu)選地，所述柔性碳氈包含圍繞側(cè)板中的至少一些而包裹以重疊其自身的至少一個連續(xù)柔性碳氈層。優(yōu)選地，石墨箔薄片安置在罩與柔性碳氈之間。在一個實施例中，一個或一個以上基板、一個或一個以上頂板及多個側(cè)板中的一者或一者以上中的一個或一個以上側(cè)涂覆有石墨箔。在另一實施例中，一個或一個以上基板、一個或一個以上頂板及多個側(cè)板中的一者或一者以上中的一個或一個以上側(cè)涂覆有石墨涂料。優(yōu)選地，一個或一個以上基板、一個或一個以上頂板及多個側(cè)板中的至少一些包含與至少一個鄰接基板、頂板或側(cè)板上的一個或一個以上互補嚙合特征嚙合的一個或一個以上嚙合特征，以提供從腔到隔熱材料外部的非線性路徑。優(yōu)選地，至少一個嚙合特征包含通道且互補嚙合特征包含所述至少一個鄰接基板、頂板或側(cè)板的接納在通道中的一部分。優(yōu)選地,一個嚙合特征及互補嚙合特征中的一者或兩者沿著相應(yīng)板的整個邊緣延伸。優(yōu)選地，所述基于柔性碳的氈為柔性石墨氈。優(yōu)選地，所述熔爐為真空熔爐。本發(fā)明的第二方面提供一種適于用于上述熔爐中的罩與隔熱包的組合件。本發(fā)明的第三方面提供一種隔熱包，其包含一個或一個以上基板、一個或一個以上頂板及多個側(cè)板，其每一者由基于剛性碳纖維的隔熱材料制成；柔性碳氈；及套件，其適于結(jié)合罩而形成上述罩與隔熱包的組合件。

本實用新型的范圍根據(jù)以下說明性而非限制性描述且參考圖式而闡述在所附權(quán)利要求書中，圖式特征為:圖1為現(xiàn)有技術(shù)真空熔爐的示意圖；圖2為端到端地接合面板的常規(guī)方式的細節(jié)示意圖；圖3及4為在角處接合面板的常規(guī)方式的細節(jié)示意圖；圖5為類似于圖2及4的展示來自本實用新型的一個實施例的隔熱零件的角細節(jié)的細節(jié)不意圖；圖6為來自根據(jù)本實用新型的熔爐的底部罩及隔熱包的正交視圖；圖7為與圖6的底部互補的頂部罩的反正交視圖；[0042]圖8為包含圖6的底部罩及圖7的頂部罩的罩的截面視圖；圖9為展示用于本實用新型的隔熱包的若干部分的連接特征的示意圖；圖10及11為用于如圖6到8中所展示的罩及隔熱包的組裝圖；圖12展示摩根剛性板及摩根碳氈的典型的導(dǎo)熱性。
具體實施方式
—種根據(jù)本實用新型的典型的隔熱包部分地示意性地表示在圖5中，且在圖6、7及8中表示為正交及截面視圖。在圖6、7及8中，罩包含上罩15及下罩16。給上罩15及下罩16的側(cè)壁加襯里的是石墨箔外層17。在石墨箔外層17的內(nèi)部且由石墨箔外層17保護的為柔性碳氈層18。石墨箔外層是任選的。石墨箔外層保護碳氈免受(例如)由材料上的含硅蒸氣侵蝕引起的化學(xué)降解。在柔性碳氈層18的內(nèi)部的是基于剛性碳纖維的隔熱材料的側(cè)板9。側(cè)板9可任選地涂覆有石墨箔或石墨涂料以降低所述材料對由含硅蒸氣引起的降解的敏感性。此布置在隔熱包的所有四個側(cè)上實施。頂板19通常包含將柔性碳氈夾在中間的基于剛性碳纖維的隔熱材料的板。隔熱包的底部包含邊緣板20與中心板21的組合件。雖然僅展示單個中心板，但是使用多個板是可能的。同樣地，使用單個板來代替邊緣板20及中心板21是可能的，但分開提供邊緣及中心板具有以下優(yōu)勢:分開的邊緣及中心板(20、21)允許一定程度的相對移動，使得基部可適應(yīng)罩中的變形。此外,邊緣板20可經(jīng)機械加工從而允許普通的未經(jīng)機械加工的板提供中心板21。通常，邊緣板20及中心板21或等效物由基于剛性碳纖維的隔熱材料形成。取決于應(yīng)用，其它構(gòu)造是可能的，例如，通過將額外的碳氈隔熱材料提供到隔熱包的底部。新隔熱包設(shè)計的關(guān)鍵特征為并入柔性碳氈作為對常規(guī)提供在所述隔熱包的側(cè)上的最外層隔熱材料的代替。碳氈具有比基于剛性碳纖維的隔熱材料低(圖12中的上曲線)的導(dǎo)熱性(圖12中的下曲線)。因此，將其并入到隔熱包的設(shè)計中可顯著地降低能量要求。第二，將碳氈并入到所述設(shè)計中允許所述隔熱零件減緩隔熱包的壁與角之間的差異性熱流。這可通過圍繞隔熱罩的內(nèi)部包裹氈隔熱材料來實現(xiàn)。圍繞隔熱罩的角包裹氈改善了熱區(qū)的熱一致性，且可導(dǎo)致所生產(chǎn)的鑄錠質(zhì)量方面的改善。提供連續(xù)氈層是不必要的[可使用氈的重疊段]，然而，連續(xù)長度的氈具有提供極少熱可漏出的接合及降低氈的移動打開氈段之間的間隙的風(fēng)險的優(yōu)點。提供圍繞側(cè)板中的至少一些側(cè)板包裹以重疊其自身的至少一個連續(xù)柔性碳氈層降低了使用碳氈段中固有的風(fēng)險。碳氈通常以較大的長寬比生產(chǎn)。一卷氈的典型長度為約十五米且寬度小于一米。較大的長寬比自身給予對氈材料層的連續(xù)包裹，其提供用于隔熱包的無縫隔熱體。新設(shè)計的第二個特征為并入防止供熱流從隔熱材料的熱面到冷面的直接路徑的設(shè)計特征。這通過兩種方式來實現(xiàn)。第一，與常規(guī)設(shè)計相比，已減少板零件的總數(shù)目，從而減少供熱漏出的潛在路徑的數(shù)目。第二，已將若干特征設(shè)計到剛性隔熱材料中的每一部件的接合中以用于兩個目的，第一產(chǎn)生從隔熱零件的熱面到冷面的非線性路徑；及第二提供板零件的任選的互相嚙合及任選的互相鎖定。如圖5中可見，板9的邊緣部分具有互補嚙合特征以提供板9之間的給出非線性路徑的接合16。從熔爐腔到隔熱材料的外部的此非線性路徑減緩了熱通過所述接合傳遞的風(fēng)險。類似地，從隔熱材料的熱面到冷面的非線性路徑可被提供:.在頂板與側(cè)板之間及在底板與側(cè)板之間的接合區(qū)域.在側(cè)板部件之間如圖8中可見(且更詳細地在圖9中)，在頂板與側(cè)板之間及在底板與側(cè)板之間的接合區(qū)域可通過護壁接合23來提供，所述護壁接合23包含相應(yīng)的頂板或底板中的接納側(cè)板9的邊緣的凹槽。類似地，榫槽接合24可通過使側(cè)板部件9的邊緣成形而在側(cè)板部件之間使用。所指示的接合為說明性的且可使用其它接合，所說明的接合的主要特征為提供從隔熱零件的熱面到冷面的非線性路徑?？捎兄诖四康牡钠渌鼧?gòu)造說明在W02011/106580中。貫穿側(cè)板9的栓孔25及罩中對應(yīng)的栓孔26可接納栓(未圖示)以將側(cè)板緊固到栓孔。所述栓可為碳復(fù)合材料。作為設(shè)計的結(jié)果，基于剛性碳纖維的隔熱材料的板難以在使用中變形。對在零件之間的每一界面處的接合的選擇提供減緩或消除翹曲的加強。舉例來說，頂部與側(cè)部之間及底部與側(cè)部之間的護壁接合將側(cè)板鎖定到位置中。類似地，側(cè)板之間的榫槽接合將板徹底鎖定在一起，從而消除翹曲的可能性。最后，側(cè)板的角之間的接合構(gòu)造提供類似的鎖定特征。隔熱包可如圖6及7中所展示而分開地組裝在罩的頂部和底部部分中，且接著在熔爐中配合(如在圖8中)或它們可組裝為一個整體。為制造根據(jù)圖6到8的熔爐罩及隔熱包，分開地組裝隔熱包的頂部及底部區(qū)段。圖10展示用于底部區(qū)段的典型的組裝順序a到f，且圖11展示用于頂部區(qū)段的典型的組裝順序a到e。上部罩15及底部罩16可經(jīng)清洗以不具有表面殘渣?？蓪⒑线m的粘合劑噴灑到所述罩的內(nèi)側(cè)壁上。合適的粘合劑的實例包括3M超級77 (3M Super 77)及巴尼斯分布維泰(Barnes Distribution Web Tite)粘合劑。預(yù)先切割成罩區(qū)段的壁的尺寸的石墨箔薄片17通過噴灑的粘合劑(如果存在)而安裝到罩的內(nèi)部上，從而用來將部件固持到適當(dāng)?shù)牡胤健：线m的石墨箔的實例包括格拉夫技術(shù)(GrafTech)的GRAFOIL GTA及SGL集團(SGLGroup)的SIGRAFLEX C。所述石墨箔的厚度應(yīng)大于0.005 "( 0.127mm)且優(yōu)選為至少0.060"( 1.52mm)。底部邊緣板20、21可安裝到底部熔爐罩16中，且頂部隔熱零件19可安裝到頂部熔爐罩15中。底部及頂部板20、21、19通常由剛性隔熱材料(例如摩根AM&T剛性板)機械加工而成?？蓪⒈〉?、間斷性的粘合劑層放置在石墨箔薄片17的內(nèi)表面上。從角中的一者開始，將柔性碳氈18粘附到石墨箔17且按壓到相應(yīng)罩的側(cè)。為使包裹能夠繼續(xù)，可將噴灑粘合劑施加到每一同心碳氈層18的內(nèi)表面。碳氈包裹物18以一片或一片以上的碳氈以同心的、連續(xù)的方式繼續(xù)，直到達到所要的厚度。氈材料的厚度理想地在其正代替的剛性隔熱材料的+/-5mm之內(nèi)，但可在此限制之外。舉例來說,如果碳租正代替45mm的剛性隔熱材料,那么合適的厚度在40mm與50mm之間。合適的碳氈材料包括摩根AM&T VDG碳氈及摩根AM&TWDF石墨氈。側(cè)隔熱板9安裝到其相應(yīng)的罩半部中。側(cè)隔熱板9為剛性隔熱材料，例如摩根AM&T剛性板。側(cè)板9鎖定到位于頂部及底部板上的接納護壁接合23中的位置中。具有隔熱材料的頂部及底部罩15、16接著安裝在熔爐中。頂板19通常由將碳氈夾在中間的兩片經(jīng)機械加工的剛性板來構(gòu)造。底板20、21為經(jīng)機械加工的剛性板。以上描述是出于說明性目的，且改變及替代對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯見的，且包含在本文中到所附權(quán)利要求書所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種熔爐，其包含固持且支撐隔熱包的罩，所述隔熱包包含一個以上基板、一個以上頂板及多個側(cè)板，其每一者由基于剛性碳纖維的隔熱材料制成，所述一個以上基板、一個以上頂板及多個側(cè)板界定它們之間的腔，所述熔爐的特征在于柔性碳氈安置在所述側(cè)板與所述罩之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔爐，其中所述罩包含上部分及下部分，所述上部分容納所述一個以上頂板及多個側(cè)板，且所述下部分容納所述一個以上基板及多個側(cè)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔爐，其中所述柔性碳氈包含圍繞所述側(cè)板中的至少一些而包裹以重疊其自身的至少一個連續(xù)柔性碳氈層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔爐，其中石墨箔薄片安置在所述罩與所述柔性碳氈之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔爐，其中所述一個以上基板、一個以上頂板及多個側(cè)板中的一者以上的一個以上側(cè)涂覆有石墨箔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔爐，其中所述一個以上基板、一個以上頂板及多個側(cè)板中的一者以上的一個以上側(cè)涂覆有石墨涂料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔爐，其中所述一個以上基板、一個以上頂板及多個側(cè)板中的至少一些包含與至少一個鄰接基板、頂板或側(cè)板上的一個以上互補嚙合特征嚙合的一個以上嚙合特征，以提供從所述腔到所述隔熱材料外部的非線性路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熔爐，其中至少一個嚙合特征包含通道，且所述互補嚙合特征包含所述至少一個鄰接基板、頂板或側(cè)板的接納在所述通道內(nèi)的部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熔爐，其中所述一個嚙合特征及互補嚙合特征中的一者或兩者沿著相應(yīng)板的整個邊緣延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔爐，其中所述基于柔性碳的氈為柔性石墨氈。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔爐，其中所述熔爐為真空熔爐。
12.一種包含權(quán)利要求2到11中的兩者以上的特征的熔爐。
13.一種罩及隔熱包的組合件，所述隔熱包包含一個以上基板、一個以上頂板及多個側(cè)板，其每一者由基于剛性碳纖維的隔熱材料制成，其中所述罩固持且支撐所述隔熱包，且所述一個以上基板、一個以上頂板及多個側(cè)板界定它們之間的腔，所述組合件的特征在于柔性碳氈安置在所述側(cè)板與所述罩之間。
14.一種隔熱包，其包含: 一個以上基板、一個以上頂板及多個側(cè)板，其每一者由基于剛性碳纖維的隔熱材料制成； 柔性碳氈； 套件，其適于結(jié)合罩來形成根據(jù)權(quán)利要求13所述的罩與隔熱包的組合件。
專利摘要本實用新型涉及一種熔爐、隔熱包、罩及隔熱包的組合件，熔爐包含固持且支撐隔熱包的罩，所述隔熱包包含一個或一個以上基板、一個或一個以上頂板及多個側(cè)板，其每一者由基于剛性碳纖維的隔熱材料制成，所述一個或一個以上基板、一個或一個以上頂板及多個側(cè)板界定它們之間的腔。柔性碳氈安置在所述側(cè)板與所述罩之間。本實用新型可降低能量使用及提高鑄錠質(zhì)量。
文檔編號C30B15/14GK203049086SQ20122045271
公開日2013年7月10日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者安德魯·約瑟夫·高斯, 桑迪·李·齊格勒, 馬修·菲利浦·科里亞提, 安東尼·威廉姆·柯克倫, 羅伯特·唐納德·小斯泰爾斯 申請人:摩根先進材料與技術(shù)公司