坩埚组合制造技术

本申请公开了一种坩埚组合，包括埚托；埚帮，设置于所述埚托上，所述埚帮具有自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的坩埚安装腔；坩埚，设置于所述坩埚安装腔内，所述坩埚的外侧面为自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面，所述外侧面和所述坩埚安装腔的内侧面相对设置，且所述埚帮的软化温度大于所述坩埚的软化温度。上述方案，埚帮与坩埚易于分离，避免埚帮损坏，提高了生产的安全性。提高了生产的安全性。提高了生产的安全性。

【技术实现步骤摘要】
坩埚组合


[0001]本技术一般涉及硅棒制备
，具体涉及一种坩埚组合。

技术介绍

[0002]为了应对未来化石能源的枯竭，全球各个国家已经开始重点发展光伏等可再生性能源。特别是近年来，单晶光伏行业得到了迅猛发展。单晶光伏首先需要将硅料融化，并通过引晶手段，将多晶硅料提炼成单晶硅棒。该环节的工作温度超过1400℃，同时工作区间充斥着大量的硅蒸汽。由于环境工况复杂，普通的耐高温材料很难持久工作，容易导致生产事故。
[0003]为了能持续的在高温环境下工作，以保证形成硅棒的拉晶工艺的顺利进行，采用复合结构的坩埚组合来对硅材料进行加热熔化。现有的复合结构的坩埚组合一般包括埚托，埚托上设置埚帮，埚帮内具有圆柱形的容腔，该容腔内设置外周面呈圆柱形的坩埚，坩埚的圆柱形外周面与埚帮的圆柱形内周面对应配合。
[0004]在工艺结束后，需要更换坩埚。由于埚帮一般为碳碳(Carbon－Carbon Composite Material；CC)埚帮，坩埚一般为石英坩埚，在上述较高的工作温度下，其会发生塑性形变，而紧紧的贴在CC埚帮上。在降温段，因为CC埚帮的热膨胀系数远大于石英坩埚的热膨胀系数，所以高温段膨胀的CC埚帮在冷却过程中，会受到内部石英坩埚的外撑作用。石英坩埚冷却至室温后，其变形也无法回到初始状态，这就导致CC埚帮被内部坩埚顶住，无法取下。现在的解决办法是，停炉降温后由员工手动重敲打石英坩埚，将其完全破坏，最后将CC埚帮取下。该过程一方面，耗时耗力，极难将CC埚帮取出；另一方面，由于需要重敲，则在敲打过程中也极有可能在埚帮上敲出裂纹，轻则影响CC埚帮寿命，重则引发生产事故。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种坩埚组合，用以解决现有技术中埚帮与坩埚不易分离，且易造成埚帮损坏，存在安全生产风险的问题。
[0006]本技术提供一种坩埚组合，包括：
[0007]埚托；
[0008]埚帮，设置于所述埚托上，所述埚帮具有自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的坩埚安装腔；
[0009]坩埚，设置于所述坩埚安装腔内，所述坩埚的外侧面为自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面，所述外侧面和所述坩埚安装腔的内侧面相对设置，且所述埚帮的软化温度大于所述坩埚的软化温度。
[0010]作为可实现的方式，所述埚帮的底部具有暴露所述埚托顶部的开口，所述坩埚的底部位于所述开口内，且所述坩埚的底部的下底面与所述埚托的顶面接触配合；或者，
[0011]所述埚帮的底部封闭，且支撑于所述埚托的顶面，所述埚帮的底部的上底面与所述坩埚的底部的下底面接触配合。
[0012]作为可实现的方式，所述坩埚安装腔的内侧面与所述坩埚的外侧面贴合配合或间隙配合。
[0013]作为可实现的方式，在所述坩埚安装腔的内侧面与所述坩埚的外侧面间隙配合的状态，所述坩埚安装腔的内侧面与所述坩埚的外侧面的间隙为D，且0mm＜D≤4mm。
[0014]作为可实现的方式，所述坩埚安装腔为倒锥台形的坩埚安装腔，所述倒锥台的母线与其中心线的夹角为α，且1
°
≤α≤10
°
。
[0015]作为可实现的方式，所述坩埚的顶部高于所述埚帮的顶部。
[0016]作为可实现的方式，所述坩埚的壁厚为10mm－30mm和/或所述埚帮的壁厚为10mm－50mm。
[0017]作为可实现的方式，所述埚托的外周面为圆形，且其厚度大于20mm。
[0018]作为可实现的方式，所述埚托为碳碳埚托或石墨埚托；所述埚帮为碳碳埚帮或石墨埚帮；所述坩埚为石英坩埚或碳化硅坩埚。
[0019]作为可实现的方式，所述碳碳埚托及所述碳碳埚帮的密度为1.35g/cm3－1.5g/cm3；所述石墨埚托及所述石墨埚帮的密度为1.6g/cm3－2.33g/cm3。
[0020]本申请提供的上述方案，由于坩埚自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面对应于坩埚安装腔自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的内侧面，在拉晶工艺结束后，埚帮与坩埚降温收缩，坩埚的自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面与坩埚安装腔的自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的内侧面相贴合，坩埚的自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面受到坩埚安装腔的自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的内侧面垂直于坩埚自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面的正压力Fn以及沿着坩埚自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面具有斜向下的摩擦力Fs，那么在竖直方向y上坩埚受到一个向上的作用力ΣFy＝Fny－Fsy，这样在埚帮及坩埚降温收缩的情况下，该作用力将使得坩埚向上运行，缓解埚帮与坩埚二者间的相互作用，避免二者出现抱死而无法分离的情况，因此不需要采用重敲的方式将二者进行敲击分离，可以避免重敲过程中造成埚帮损坏，存在安全生产风险的问题发生。
附图说明
[0021]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0022]图1为本技术实施例提供的坩埚组合的结构示意图；
[0023]图2为本技术实施例提供的坩埚的结构示意图；
[0024]图3为本技术实施例提供的实施例提供的坩埚的受力示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与技术相关的部分。
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0027]第一方面，如图1、图2所示，本技术实施例提供的坩埚组合，包括：
[0028]埚托3；使用时，埚托3放置在坩埚旋转托盘上，埚托3作为一个承托件，用于对埚帮2、坩埚1及坩埚1中所要放置的硅料4提供支撑的作用。坩埚旋转托盘带动埚托3旋转，埚帮2与坩埚1跟随埚托3同步旋转以进行拉晶作业。
[0029]埚帮2，设置于所述埚托3上，所述埚帮2具有自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的坩埚安装腔，且所述埚帮2的软化温度大于下述坩埚1的软化温度；埚帮2至少在轴向上对坩埚1起到支撑的作用，由于埚帮2的软化温度大于下述坩埚1的软化温度，可以防止坩埚1在高温环境时，因软化而导致内部的硅材料外流。
[0030]本文所指的自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大是指小端向下，大端向上的结构，自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大结构的侧边的斜率可以是线性的也可以是非线性的，在为线性的情况下，自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大结构的侧边为直线，此时自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的结构为倒锥台，倒锥台是指小端向下，大端向上的锥台，锥台指的是圆锥或棱锥被两个平行平面所截后，位于两个平行平面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坩埚组合，其特征在于，包括：埚托；埚帮，设置于所述埚托上，所述埚帮具有自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的坩埚安装腔；坩埚，设置于所述坩埚安装腔内，所述坩埚的外侧面为自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面，所述外侧面和所述坩埚安装腔的内侧面相对设置，且所述埚帮的软化温度大于所述坩埚的软化温度。2.根据权利要求1所述的坩埚组合，其特征在于，所述埚帮的底部具有暴露所述埚托顶部的开口，所述坩埚的底部位于所述开口内，且所述坩埚的底部的下底面与所述埚托的顶面接触配合；或者，所述埚帮的底部封闭，且支撑于所述埚托的顶面，所述埚帮的底部的上底面与所述坩埚的底部的下底面接触配合。3.根据权利要求2所述的坩埚组合，其特征在于，所述坩埚安装腔的内侧面与所述坩埚的外侧面贴合配合或间隙配合。4.根据权利要求3所述的坩埚组合，其特征在于，在所述坩埚安装腔的内侧面与所述坩埚的外侧面间隙配合的状态，所述坩埚安装腔的内侧面与所述坩埚的外侧面的间隙为D，且0mm＜D≤4mm。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宏，任伟康，程磊，成路，赵领航，杜路路，黄志鹏，段滨，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：