[實(shí)用新型]方便清理石英坩堝殘?bào)w的碳/碳復(fù)合材料坩堝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120281366.2
• 申請(qǐng)日: 2011-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202187084U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖寄喬;李軍;邰衛(wèi)平;王躍軍;廖浪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南金博復(fù)合材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C30B15/10
• 分類(lèi)號(hào): C30B15/10
• 代理公司: 益陽(yáng)市銀城專(zhuān)利事務(wù)所 43107
• 代理人: 舒斌;夏宗福

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種高溫爐用工裝，具體地說(shuō)是一種碳/碳復(fù)合材料坩堝，特別是涉及一種方便清理石英坩堝殘?bào)w的碳/碳復(fù)合材料坩堝。

背景技術(shù)

目前，單晶爐拉制單晶硅棒時(shí)，盛裝多晶硅塊等原料的石英坩堝放入位于堝托之上的坩堝內(nèi)，在保護(hù)性氣氛中加熱熔化，調(diào)控到工藝溫度后，籽晶經(jīng)導(dǎo)流筒插入熔融多晶硅液中，坩堝放在堝托上由其下的堝托軸帶動(dòng)一同旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，籽晶也逆向旋轉(zhuǎn)并向上提升，使多晶硅液按籽晶的硅原子排列順序結(jié)晶凝固成單晶硅棒。在單晶硅棒拉制過(guò)程中，爐內(nèi)溫度高達(dá)1500℃左右，此時(shí)，石英坩堝變軟，要靠外面的坩堝承托，拉晶后殘留的石英坩堝常緊貼坩堝內(nèi)壁。

由于石英坩堝是一次性工裝，必須逐爐更換，當(dāng)坩堝為整體或整圓結(jié)構(gòu)時(shí)，雖然拉晶時(shí)的整棒率和成晶率較高，但石英坩堝的去除則較為困難，去除時(shí)甚至損壞坩堝。當(dāng)坩堝采用多瓣結(jié)構(gòu)時(shí)，如石墨坩堝，因其力學(xué)性能較差，石墨坩堝在高溫環(huán)境中使用，要承托石英坩堝及原材料的重量，并處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在外力的作用下容易破裂，因此，目前單晶爐用石墨坩堝一般采用多瓣結(jié)構(gòu)。為提高坩堝的力學(xué)性能，也有采用碳/碳復(fù)合材料制備多瓣結(jié)構(gòu)坩堝。

坩堝采用多瓣結(jié)構(gòu)雖然能解決方便去除石英坩堝殘?bào)w的問(wèn)題，但其多瓣結(jié)構(gòu)僅靠其底錐面與堝托的內(nèi)錐面配合而成為一體，多瓣結(jié)構(gòu)坩堝的圓度不佳，且在使用過(guò)程中，其圓度還有可能發(fā)生變化，影響拉晶環(huán)境的穩(wěn)定，整棒率和成晶率均受到影響，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種方便清理石英坩堝殘?bào)w的碳/碳復(fù)合材料坩堝。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種方便清理石英坩堝殘?bào)w的碳/碳復(fù)合材料坩堝，它包括堝體，堝體上開(kāi)設(shè)有導(dǎo)熱冷卻槽，所述的導(dǎo)熱冷卻槽為通槽。

本實(shí)用新型所述的導(dǎo)熱冷卻槽條數(shù)為2條～20條，均勻分布在堝體上。

本實(shí)用新型所述的導(dǎo)熱冷卻槽的寬度為1?㎜～25?㎜，長(zhǎng)度為3?㎜～260?㎜。

本實(shí)用新型所述的導(dǎo)熱冷卻槽沿堝體的軸向方向開(kāi)設(shè)在堝體的倒圓部位。

本實(shí)用新型為消除應(yīng)力集中，所述的導(dǎo)熱冷卻槽的兩端為圓頭。

由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，導(dǎo)熱冷卻槽的設(shè)立在加熱時(shí)有利于熱的傳導(dǎo)，在冷卻時(shí)又有利于石英坩堝的局部裸露部位冷卻較快而脆化，有效地減輕去除石英堝殘?bào)w時(shí)對(duì)碳/碳復(fù)合材料坩堝的損傷，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了碳/碳復(fù)合材料坩堝的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖，

圖3是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：

由圖1圖2可知，一種方便清理石英坩堝殘?bào)w的碳/碳復(fù)合材料坩堝，它包括堝體1，堝體1上開(kāi)設(shè)有導(dǎo)熱冷卻槽2，所述的導(dǎo)熱冷卻槽2為通槽。所述的導(dǎo)熱冷卻槽2條數(shù)為2條～20條（本實(shí)施例為3條），均勻分布在堝體1上。所述的導(dǎo)熱冷卻槽2的寬度為1?㎜～25?㎜（本實(shí)施例為8?㎜），長(zhǎng)度為3?㎜～260?㎜（本實(shí)施例為120?㎜）。所述的導(dǎo)熱冷卻槽2沿堝體1的軸向方向開(kāi)設(shè)在堝體1的倒圓部位，其起點(diǎn)位于坩堝內(nèi)倒圓與坩堝內(nèi)圓柱相切的附近上下各30㎜?，本實(shí)施例的起點(diǎn)位于坩堝內(nèi)圓柱面上，距坩堝內(nèi)倒圓與坩堝內(nèi)圓柱相切線(xiàn)15㎜。

為消除應(yīng)力集中，所述的導(dǎo)熱冷卻槽2的兩端為圓頭4。

本實(shí)用新型使用時(shí)，先將碳/碳復(fù)合材料坩堝放于單晶爐內(nèi)的堝托上，然后將石英坩堝放入碳/碳復(fù)合材料坩堝之中，再將多晶硅等原材料放入石英坩堝內(nèi)，在保護(hù)氣氛環(huán)境中將多晶硅等原材料加熱熔化進(jìn)行單晶硅棒的生產(chǎn)。加熱時(shí)，位于導(dǎo)熱冷卻槽2處的石英坩堝部位裸露在外，直接受到發(fā)熱體的輻射，有利于熱量的傳遞；當(dāng)單晶硅棒拉制完畢，將石英坩堝和碳/碳復(fù)合材料坩堝通過(guò)吊裝孔3一起提到爐外后，裸露在外的石英坩堝部位冷卻較快，先冷卻脆化，去除石英坩堝殘?bào)w時(shí)，輕輕敲擊此部位即可將石英坩堝殘?bào)w與碳/碳復(fù)合材料坩堝相分離。

經(jīng)實(shí)踐試用，本實(shí)用新型操作方便，能有效地減輕去除石英堝殘?bào)w時(shí)對(duì)碳/碳復(fù)合材料坩堝的損傷，延長(zhǎng)了碳/碳復(fù)合材料坩堝的使用壽命，此外，碳/碳復(fù)合材料坩堝的圓度好且穩(wěn)定，相對(duì)多瓣堝拉晶，其整棒率提高3﹪～10﹪。

實(shí)施例2：

由圖3可知，堝體1包括堝身和堝底5，余同實(shí)施例1。