一种制作石英坩埚的节电方法及其节电设备技术

一种制作石英坩埚的节电方法及其节电设备，属于石英坩埚高温熔炼的方法及其设备技术领域，一种制作石英坩埚的节电方法是在使用球墨铸铁坩埚模具、以高纯石英砂为原料、制作石英坩埚的高温熔炼过程中，预先细化制作石英坩埚的原材料，其粒度由50-200目细化至80-300目；提高熔炼温度，球墨铸铁坩埚模具中心温度提高到2600-3200℃；增加球墨铸铁坩埚模具的侧壁厚度(S)，由18-38mm，增加至30-50mm；一种制作石英坩埚的节电设备中，常用于制作18、20、22或24英寸石英坩埚的球墨铸铁坩埚模具与原球墨铸铁坩埚模具比较，侧壁厚度分别从18、25、30、38mm，增厚到30、38、45、50mm；本发明专利技术的有益效果是：降低了热量的流失，提高了模具内的温度，缩短了熔制时间，使每制作1个石英坩埚耗电量降低了10-20度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种制作石英坩埚的节电方法及其节电设备，属于石英坩埚高温熔炼的方法及其设备
，一种制作石英坩埚的节电方法是在使用球墨铸铁坩埚模具、以高纯石英砂为原料、制作石英坩埚的高温熔炼过程中，预先细化制作石英坩埚的原材料，其粒度由50-200目细化至80-300目；提高熔炼温度，球墨铸铁坩埚模具中心温度提高到2600-3200℃；增加球墨铸铁坩埚模具的侧壁厚度(S)，由18-38mm，增加至30-50mm；一种制作石英坩埚的节电设备中，常用于制作18、20、22或24英寸石英坩埚的球墨铸铁坩埚模具与原球墨铸铁坩埚模具比较，侧壁厚度分别从18、25、30、38mm，增厚到30、38、45、50mm；本专利技术的有益效果是：降低了热量的流失，提高了模具内的温度，缩短了熔制时间，使每制作1个石英坩埚耗电量降低了10-20度。【专利说明】一种制作石英坩埚的节电方法及其节电设备
本专利技术为一 种制作石英坩埚的方法及其设备，特别涉及一种制作石英坩埚的节电方法及其节电设备，属于石英坩埚高温熔炼的方法及其设备
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技术介绍
用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅、发展大规模集成电路必不可少的基础材料，是作为太阳能、半导体行业切克拉斯基法(cz)拉制单晶硅必不可少的容器。总所周知，石英坩埚是用高纯石英砂为原料，在石墨模具或金属模具中进行高温熔炼并在冷却过程中旋转成型而制取的。以含量为99.9999%的高纯石英砂为原料，制作石英坩埚的高温熔炼过程的现有技术中，原材料高纯石英砂的粒度为50-200目，粒度比较大，高温下不易熔化；球墨铸铁坩埚模具中心温度为2400-2900°C，熔炼温度不够高，使高纯石英砂不易熔化，导致熔炼时间增加，总耗能量增加；同时，现在制作18、20、22或24英寸石英坩埚时所使用的球墨铸铁坩埚模具侧壁薄，侧壁厚度分别为18、25、30、及38mm，保温效果差，也导致耗电量增加。制作I个常用18、20、22或24英寸的石英坩埚，耗电量分别为60、80、100、及120度电，是非常惊人的，这在很大程度上制约了石英坩埚的生产及其发展，如何降低用电量，节约能源成为各石英坩埚生产厂家的研究课题，及各石英坩埚生产厂家所在的上级科技主管部门技术攻关的重点项目。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述制作石英坩埚现有技术中，存在高纯石英砂粒度比较大、熔炼温度不够高、球墨铸铁坩埚模具侧壁薄，导致制作石英坩埚的高温熔炼过程耗电量大的缺陷，提供了一种制作石英坩埚的节电方法及其节电设备，可以达到高纯石英砂粒度比较小、熔炼温度适当提高、球墨铸铁坩埚模具侧壁厚，达到制作石英坩埚的高温熔炼过程耗电量降低的目的。为了实现上述目的本专利技术采取的技术方案是:一种制作石英坩埚的节电方法，包括使用球墨铸铁坩埚模具、以含量为99.9999%的高纯石英砂为原料、制作石英坩埚的高温熔炼过程，具体方法为:(I)细化制作石英坩埚的原材料，使高纯石英砂在高温状态下易熔化；(2)提高熔炼温度，使熔炼时间缩短；(3)增加球墨铸铁坩埚模具的侧壁厚度(S)，提高球墨铸铁坩埚模具的保温能力。更进一步，具体方法为:(I)原材料高纯石英砂的粒度由50-200目细化至80-300目；(2)熔炼时，球墨铸铁坩埚模具中心温度提高200-300°C，提高到2600-3200°C ；(3)球墨铸铁坩埚模具的侧壁厚度(S)由18-38mm增加至30-50mm。一种制作石英坩埚的节电设备，包括坩埚熔炼室、熔炼电极、坩埚遮热板、球墨铸铁坩埚模具、移动底座和电源装置，所述墨铸铁坩埚模具包括侧壁和底部；所述熔炼电极和坩埚遮热板设置在坩埚熔炼室内；所述球墨铸铁坩埚模具设置在移动底座上，球墨铸铁坩埚模具能由移动底座推入坩埚熔炼室内、坩埚遮热板下方，坩埚遮热板包括中心孔；熔炼电极在坩埚遮热板上方，熔炼电极向下移动时，其下端能穿过坩埚遮热板中心孔、进入球墨铸铁坩埚模具；所述电源装置设置在坩埚熔炼室一侧，电源装置与熔炼电极电连接，其特征在于:几个常规型号与原球墨铸铁坩埚模具比较，侧壁厚度增加情况如表1所示:表1:【权利要求】1.一种制作石英坩埚的节电方法，包括使用球墨铸铁坩埚模具、以含量为99.9999%的高纯石英砂为原料、制作石英坩埚的高温熔炼过程，其特征在于: (1)细化制作石英坩埚的原材料，使高纯石英砂在高温状态下易熔化； (2)提高熔炼温度，使熔炼时间缩短； (3)增加球墨铸铁坩埚模具的侧壁厚度(S)，提高球墨铸铁坩埚模具的保温能力。2.根据权利要求1所述的一种制作石英坩埚的节电方法，其特征在于: (1)原材料高纯石英砂的粒度由50-200目细化至80-300目； (2)熔炼时，球墨铸铁坩埚模具中心温度提高200-300°C，提高到2600-3200°C； (3)球墨铸铁坩埚模具的侧壁厚度(S)由18-38mm增加至30-50mm。3.一种制作石英坩埚的节电设备，包括坩埚熔炼室、熔炼电极、坩埚遮热板、球墨铸铁坩埚模具、移动底座和电源装置，所述墨铸铁坩埚模具包括侧壁和底部；所述熔炼电极和坩埚遮热板设置在坩埚熔炼室内；所述球墨铸铁坩埚模具设置在移动底座上，球墨铸铁坩埚模具能由移动底座推入坩埚熔炼室内、坩埚遮热板下方，坩埚遮热板包括中心孔；熔炼电极在坩埚遮热板上方，熔炼电极向下移动时，其下端能穿过坩埚遮热板中心孔、进入球墨铸铁坩埚模具；所述电源装置设置在坩埚熔炼室一侧，电源装置与熔炼电极电连接，其特征在于:几个常规型号与原球墨铸铁坩埚模具比较，侧壁厚度增加情况如表1所示: 表1: 4.根据权利要求3所述的一种制作石英坩埚的节电设备，其特征在于:所述球墨铸铁坩埚模具侧壁和底部设置有抽真空小孔。5.根据权利要求3所述的一种制作石英坩埚的节电设备，其特征在于:所述坩埚遮热板与球墨铸铁坩埚模具上端面的距离为8-14cm。6.根据权利要求3所述的一种制作石英坩埚的节电设备，所述电源装置设置在坩埚熔炼室一侧，电源装置包括固定架，外线圈，及中心的绝缘块和铁芯，其特征在于:所述外线圈为圆柱形。【文档编号】C03B20/00GK103951170SQ201410182998【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日 【专利技术者】王文庆, 王定永 申请人:宁波宝斯达坩埚保温制品有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作石英坩埚的节电方法，包括使用球墨铸铁坩埚模具、以含量为99.9999％的高纯石英砂为原料、制作石英坩埚的高温熔炼过程，其特征在于：(1)细化制作石英坩埚的原材料，使高纯石英砂在高温状态下易熔化；(2)提高熔炼温度，使熔炼时间缩短；(3)增加球墨铸铁坩埚模具的侧壁厚度(S)，提高球墨铸铁坩埚模具的保温能力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文庆，王定永，
申请(专利权)人：宁波宝斯达坩埚保温制品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33