[發明專利]復合石英砂制備石英坩堝的方法及新型石英坩堝

在審

• 申請號: 201710482661.6
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN108059325A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 祝立君;杜興林;于宏宇;馬俊飛;張海生
• 申請（專利權）人: 內蒙古歐晶科技股份有限公司
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00;C03C11/00;C30B15/10;C30B29/06
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1.復合石英砂制備石英坩堝的方法，其特征在于，分別稱取天然石英砂和高純石英砂進行分別預制和一次熔制，最終制成新型石英坩堝。

2.根據權利要求1所述的復合石英砂制備石英坩堝的方法，其特征在于，其具體包括如下步驟：

(1)原料準備：稱取質檢合格、符合生產要求的所述天然石英砂和所述高純石英砂，所述天然石英砂與所述高純石英砂的稱取質量比例為3:1～4:2；

(2)預制準備：所述(1)原料準備完成后，將坩堝模具及其外套安裝在轉動軸上，使所述坩堝模具傾斜至其軸線與水平面之間的夾角為60°～95°的位置處，然后啟動所述轉動軸，使所述坩堝模具的轉速為55～130r/min；

(3)一次預制：所述(2)預制準備完成后，將所述高純石英砂置于所述坩堝模具內，并用符合所述高純石英砂的料層半徑的成型棒將所述高純石英砂預制成薄氣泡外層；

(4)二次預制：所述(3)一次預制完成后，將所述天然石英砂置于所述坩堝模具內，并用符合所述天然石英砂的料層半徑的成型棒將所述天然石英砂預制成復合內層；

(5)熔制前調整：所述(4)二次預制完成后，將裝有所述天然石英砂和所述高純石英砂的所述坩堝模具調整至其軸線與水平方向的夾角為96°～100°的位置處，并放入熔制爐內，使所述坩堝模具位于三根所述高純石墨電極下方，并與三根所述高純石墨電極同軸；然后，調整所述熔制爐的保溫系統和所述坩堝模具之間的距離，使所述保溫系統的保溫板與所述坩堝模具的模具口之間的距離為50～250mm；之后，將夾具分別安裝在所述熔制爐內的三根高純石墨電極上，調整所述高純石墨電極的位置，使每根所述高純石墨電極的下端與所述模具口之間的距離為5～275mm；最后，接通所述熔制爐的電源，使三根所述高純石墨電極下端之間產生等離子電?。?/p>

(6)熔制：所述(5)熔制前調整完成后，開啟所述熔制爐的真空閥，在真空度為-0.026～-0.092MPa、功率為300～1500KW的條件下進行熔制，熔制時間為6～50min，熔制操作結束后冷卻即得新型石英坩堝。

3.根據權利要求2所述的復合石英砂制備石英坩堝的方法，其特征在于，所述天然石英砂的雜質含量總和≤20ppm，單位重量內粒徑≤150μm的石英砂占比為15％。

4.根據權利要求2所述的復合石英砂制備石英坩堝的方法，其特征在于，所述高純石英砂的雜質含量總和≤12ppm，單位重量內粒徑≤150μm的石英砂占比為50％。

5.新型石英坩堝，其特征在于，由內至外依次包括復合內層和薄氣泡外層，所述復合內層由內至外依次包括透明層和氣泡復合層，所述透明層和所述薄氣泡外層所含微氣泡含量均小于所述氣泡復合層。

6.根據權利要求5所述的新型石英坩堝，其特征在于，所述透明層所含微氣泡為11-15個/mm3，所述氣泡復合層所含微氣泡為35-55個/mm3，所述薄氣泡外層所含微氣泡為10-15個/mm3。