[實用新型]多晶硅坩堝平臺支撐機構

無效

• 申請號: 200820152970.3
• 申請日: 2008-09-11
• 公開（公告）號: CN201206103Y
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 史珺;宗衛峰
• 申請（專利權）人: 上海普羅新能源有限公司
• 主分類號: C01B33/02
• 分類號: C01B33/02
• 代理公司: 北京必浩得專利代理事務所
• 代理人: 李夢福

技術領域：

本實用新型屬于結晶爐或精煉爐等熱處理和熔煉設備領域，特別涉及一種在材料結晶或者熔煉鑄錠及材料提純時防止坩堝平臺熱疲勞與熱損傷的多晶硅坩堝平臺支撐機構。

背景技術

多晶硅的熔煉提純及鑄錠，都是在石英坩堝內進行，石英坩堝要通過石墨平臺進行支撐，石墨平臺主要起均熱作用。由于每次鑄錠或提純都要將硅料從室溫加熱到熔化，然后再冷卻，因此，石墨平臺也需要經歷反復不斷的膨脹和收縮，石墨平臺的膨脹和收縮會使石英坩堝的中心位置產生位移；另外，由于石墨平臺通常是固定在爐底上的，而爐底都是采用不銹鋼，因此，在膨脹和收縮時，石墨平臺與爐底之會發生應力，該應力往往會導致石墨平臺和爐底的支撐結構件損壞。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決在加熱和冷卻時石英坩堝中心位置會產生位移甚至導致石墨平臺受損的問題而發明一種多晶硅坩堝平臺支撐機構，該機構可以消除石墨平臺與爐底之間產生的應力，而且在石墨平臺發生膨脹或收縮時可以保證坩堝的中心位置不變，從而使任何膨脹或冷卻都不會影響坩堝內的硅料內部的溫度場的對稱性，保證鑄錠和定向凝固質量。

本實用新型的目的是按如下的方式來實現的：所述多晶硅坩堝平臺支撐機構，由一個不銹鋼平臺和多個上支撐柱及多個下支撐柱組成；不銹鋼平臺上設有網眼，使得溫度變化時的形變可以被削弱；上支撐連接在不銹鋼平臺的上面，下支撐連接在不銹鋼平臺的下面；上支撐柱的頂端固定在石墨平臺底部，下支撐柱的底端固接在爐底上。

所述上支撐柱采用活動的腰形孔方式連接在不銹鋼平臺的上面，下支撐柱采用活動的腰形孔方式連接在不銹鋼平臺的下面；上支撐柱的頂端采用活動的銷孔方式連接在石墨平臺底部，下支撐柱的底端采用焊接方式固接在爐底上。

所述腰形孔方式，是在不銹鋼平臺表面開設腰形盲孔，腰形盲孔的兩端為不小于支撐柱直徑的半圓，中間為矩形，支撐柱設于腰形盲孔內。

所述銷孔方式，是在石墨平臺的表面固定設置有銷柱，銷柱上開有大于上支撐柱直徑的半通孔，上支撐柱設于半通孔內；所述半通孔可以是圓形的，也可以是腰形盲孔。。

所述腰形盲孔的長度方向均沿不銹鋼平臺中心向外的徑向。

所述上支撐柱和上支撐柱的數量，分別為3-24個，如果平臺很大，數量可增加。

所述上支撐柱和下支撐柱，均沿平臺的平面按對稱分布，對稱的形狀可以是圓形或正多邊形。

所述上支撐柱的位置與下支撐柱的位置是錯開的。

本實用新型的積極效果如下：腰形孔的設計，使得在發生膨脹時，如果石墨平臺與不銹鋼平臺的膨脹系數不相同，所發生的應變和相對位移，可以通過腰形孔的長度方向發生相對滑移，從而消除應變，防止支撐柱產生斷裂；腰形孔的平面對稱排列設計，使得在發生膨脹時，即使石墨平臺與不銹鋼平臺的膨脹系數不相同，所發生的應變和相對位移，只會以不銹鋼平臺或各個支撐柱所排列的外界圓的圓心為中心向內或向外膨脹，而不會產生偏心，這樣就保證了坩堝的中心位置不變，從而保證溫度場不會受到影響，坩堝內硅料的結晶和定向凝固效果也可以不受影響。

附圖說明

圖1是本實用新型結構圖

圖2是腰形孔方式連接俯視圖

圖3是銷孔方式連接俯視圖

圖4是腰形盲孔長度方向示意圖

圖中：1?不銹鋼平臺?????????2?上支撐柱?????????3?下支撐柱???????????4?石墨平臺????????5?爐底?????????6?腰形盲孔

具體實施方式

如圖1所示，所述多晶硅坩堝平臺支撐機構，由一個不銹鋼平臺1和多個上支撐柱2及多個下支撐柱3組成；不銹鋼平臺1上設有網眼，使得溫度變化時的形變可以被削弱；上支撐柱2連接在不銹鋼平臺1的上面，下支撐柱3連接在不銹鋼平臺1的下面；上支撐柱2的頂端固定在石墨平臺4底部，下支撐柱3的底端固接在爐底5上。

所述上支撐柱2采用活動的腰形孔方式連接在不銹鋼平臺1的上面，下支撐柱3采用活動的腰形孔方式連接在不銹鋼平臺1的下面；上支撐柱2的頂端采用銷孔的方式連接在石墨平臺4底部，下支撐柱3的底端采用焊接方式固接在爐底5上。

如圖2所示，所述活動的腰形孔方式，是在不銹鋼平臺1表面開設腰形盲孔7，腰形盲孔7的兩端為不小于支撐柱2、3直徑的半圓，中間為矩形，支撐柱2、3設于腰形盲孔6內，使支撐柱2、3在腰形盲孔6內有一定的活動空間。