[發(fā)明專利]石英坩堝制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710483566.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN109112613B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜興林;祝立君;于宏宇;章北銘;劉應(yīng)龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古歐晶科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/10
• 分類號(hào): C30B15/10;C30B29/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.新型石英坩堝制備工藝，其包括如下步驟：(1)原料準(zhǔn)備，(2)預(yù)制前調(diào)試，(3)預(yù)制，(4)熔制前調(diào)試，(5)熔制；其特征在于，通過(guò)控制所述(5)熔制過(guò)程中熔制爐的真空閥的開閉以及熔制條件，使所述(5)熔制結(jié)束后所制得的新型石英坩堝由內(nèi)至外依次包括復(fù)合內(nèi)層和薄氣泡外層，所述復(fù)合內(nèi)層由內(nèi)至外依次包括透明層和氣泡復(fù)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(fù)合層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型石英坩堝制備工藝，其特征在于，所述透明層和所述薄氣泡外層的氣泡含量均小于所述氣泡復(fù)合層，所述透明層所含微氣泡為11-15個(gè)/mm³，所述氣泡復(fù)合層所含微氣泡為35-55個(gè)/mm³，所述薄氣泡外層所含微氣泡為10-12個(gè)/mm³。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一所述的新型石英坩堝制備工藝，其特征在于，其包括如下步驟：

所述(1)原料準(zhǔn)備：稱取質(zhì)檢合格、符合生產(chǎn)要求的、規(guī)定質(zhì)量的石英砂；

所述(2)預(yù)制前調(diào)試：所述(1)原料準(zhǔn)備完成后，將坩堝模具及其外套安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使所述坩堝模具的轉(zhuǎn)速為55-130r/min；

所述(3)預(yù)制：所述(2)預(yù)制前調(diào)試完成后，將所述石英砂置于所述坩堝模具內(nèi)，并用符合所述石英砂的料層半徑的成型棒將所述石英砂預(yù)制鍋坯；

所述(4)熔制前調(diào)試：所述(3)預(yù)制完成后，將裝有所述石英砂的所述坩堝模具調(diào)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(nèi)，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(diào)整所述熔制爐的保溫系統(tǒng)和所述坩堝模具之間的距離，使所述保溫系統(tǒng)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(nèi)的三根所述高純石墨電極上，調(diào)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(chǎn)生等離子電弧；

所述(5)熔制具體包括步驟如下：

步驟A.內(nèi)層熔制：開啟所述熔制爐的所述真空閥，使所述熔制爐內(nèi)的真空度為-0.03Mpa～-0.09Mpa，以300KW～2000KW的功率熔制1～9min后結(jié)束；

步驟B.中間層熔制：所述步驟A.內(nèi)層熔制結(jié)束后，關(guān)閉所述真空閥，以350KW～1850KW的功率熔制4～20min后結(jié)束；

步驟C.外層熔制：所述步驟B.中間層熔制結(jié)束后，再次開啟所述真空閥，使所述熔制爐內(nèi)的真空度為-0.052Mpa～-0.076Mpa，以380～1800KW的功率熔制1～12min后結(jié)束，即得所述新型石英坩堝。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)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(zhì)含量總和≤20ppm，單位重量?jī)?nèi)粒徑≤150μm的石英砂占比為15％。