一種復(fù)合式單晶硅用坩堝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及坩禍技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種高壽命、低成本的復(fù)合式單晶硅用坩禍。
【背景技術(shù)】
[0002]硅單晶是廣泛應(yīng)用于太陽能行業(yè)的基本原材料，它的生產(chǎn)工藝簡單來說，由高純度多晶硅為原材料，通過高溫熔化硅料，然后定向生產(chǎn)而成。在單晶硅制作過程中，需要用高溫爐的石墨部件組成的熱場。而在高溫環(huán)境中，硅蒸氣對石墨的腐蝕在很多情況下是導(dǎo)致石墨部件失效的重要原因。由于人造石墨的生產(chǎn)過程漫長，需要耗費很多能量，所以提高石墨件的壽命，不僅可以降低單晶硅的生產(chǎn)成本，也是實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的一種進步。在單晶爐中，最重要的是石墨熱場，而熱場的各個部件主要是采用石墨材料加工而成的，而石墨炭素材料在我國，太陽能光伏行業(yè)的發(fā)展帶動了諸如多晶硅，單晶硅等硅材料行業(yè)的快速發(fā)展。在目前我國的產(chǎn)能已經(jīng)占據(jù)世界的50%以上。在這些行業(yè)中，普遍涉及到了高溫的環(huán)境，所以目前主體熱場結(jié)構(gòu)都采用進口等靜壓石墨或國產(chǎn)三高石墨。石墨的耐高溫性能良好，但是在單晶硅和多晶硅行業(yè)石墨的要求也在提高，需要它們具有更高的壽命，其主要的原因是光伏行業(yè)的價格在不斷下降，需要各個產(chǎn)業(yè)鏈上的行業(yè)降低成本。作為主要耗材，石墨壽命的提高可以使得單位成本下降，所以如何提高石墨熱場部件的壽命是一個重要行業(yè)議題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用分體式設(shè)計的復(fù)合式單晶硅用坩禍，避免了現(xiàn)有一體式加工中禍底處角的應(yīng)力集中，去除了開裂報廢的主要原因。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實用新型設(shè)計了一種復(fù)合式單晶硅用坩禍，其特征在于:該坩禍為由禍幫、禍底組成的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，所述禍幫為中空筒狀結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有兩對相互對稱的螺栓過孔；所述禍底為采用兩個半圓底拼接而成的圓形平底結(jié)構(gòu)，每個半圓底的兩端對稱開設(shè)一螺栓過孔，且其位置與禍幫上的螺栓過孔相適配；所述禍幫與禍底通過螺栓過孔采用螺栓連接。
[0005]進一步地，所述禍幫的直徑略大于禍底，禍幫套接于禍底的外側(cè)并采用螺栓連接。
[0006]進一步地，所述禍幫和禍底的外側(cè)均設(shè)有碳化硅涂層。
[0007]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，采用分體式設(shè)計，禍幫壽命較長，不需要更換，降低了成本；平底禍底延長了使用壽命，降低了平均成本；使用碳化硅涂層，使得硅的腐蝕被避免，所有壽命額外比傳統(tǒng)石墨坩禍提高I倍；禍底的原材料利用高，降低了加工材料成本30% ;禍幫可以開模大規(guī)模加工，降低加工流程。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖的剖視圖。
[0010]參見圖1和圖2，I為禍幫；2為禍底；3為螺栓過孔。
【具體實施方式】
[0011]如圖1和圖2所示，本實用新型為由禍幫1、禍底2組成的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，禍幫I為中空筒狀結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有兩對相互對稱的螺栓過孔3 ;禍底2為采用兩個半圓底拼接而成的圓形平底結(jié)構(gòu)，每個半圓底的兩端對稱開設(shè)一螺栓過孔3，且其位置與禍幫I上的螺栓過孔3相適配；禍幫I的直徑略大于禍底2，禍幫I套接于禍底2的外側(cè)，并且禍幫I與禍底2通過螺栓過孔3采用螺栓連接，禍底2用等靜壓石墨，禍幫I用碳碳復(fù)合材料，禍幫I與禍底2連接用的螺栓為碳碳復(fù)合材料，連接后的禍幫I和禍底2的外側(cè)均涂設(shè)有碳化硅涂層。
[0012]本實用新型同采用分體式設(shè)計，禍幫壽命較長，不需要更換，降低了成本；平底禍底延長了使用壽命，降低了平均成本；使用碳化硅涂層，使得硅的腐蝕被避免，所有壽命額外比傳統(tǒng)石墨坩禍提高I倍；禍底的原材料利用高，降低了加工材料成本30%;禍幫可以開模大規(guī)模加工，降低加工流程。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合式單晶硅用坩禍，其特征在于:該坩禍為由禍幫、禍底組成的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，所述禍幫為中空筒狀結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有兩對相互對稱的螺栓過孔；所述禍底為采用兩個半圓底拼接而成的圓形平底結(jié)構(gòu)，每個半圓底的兩端對稱開設(shè)一螺栓過孔，且其位置與禍幫上的螺栓過孔相適配；所述禍幫與禍底通過螺栓過孔采用螺栓連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式單晶硅用坩禍，其特征在于:所述禍幫的直徑略大于禍底，禍幫套接于禍底的外側(cè)并采用螺栓連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式單晶硅用坩禍，其特征在于:所述禍幫和禍底的外側(cè)均設(shè)有碳化硅涂層。
【專利摘要】本實用新型涉及坩堝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種高壽命、低成本的復(fù)合式單晶硅用坩堝，其特征在于：該坩堝為由堝幫、堝底組成的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，所述堝幫為中空筒狀結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有兩對相互對稱的螺栓過孔；所述堝底為采用兩個半圓底拼接而成的圓形平底結(jié)構(gòu)，每個半圓底的兩端對稱開設(shè)一螺栓過孔，且其位置與堝幫上的螺栓過孔相適配；所述堝幫與堝底通過螺栓過孔采用螺栓連接。本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，采用分體式設(shè)計，堝幫壽命較長，不需要更換，降低了成本；平底堝底延長了使用壽命，降低了平均成本；堝底的原材料利用高，降低了加工材料成本30％；堝幫可以開模大規(guī)模加工，降低加工流程。
【IPC分類】C30B35/00, C30B29/06
【公開號】CN204690166
【申請?zhí)枴緾N201520130455
【發(fā)明人】吳鴻
【申請人】上海珩錮新材料科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年3月6日