一种电炉坩埚制备工艺及其加工设备制造技术

本发明专利技术公开了一种电炉坩埚制备工艺，包括以下步骤：a、制备坩埚本体；b、在所述坩埚本体的底壁和侧壁上涂覆石英砂浆，使形成第一涂层；c、在位于所述侧壁上的第一涂层外涂覆氮化硅硅浆液，使形成第二涂层；d、在位于所述底壁上的第一涂层外涂覆氮化硅硅浆液，使形成第三涂层；e、烘干步骤4中的所述坩埚本体；其中，所述氮化硅硅浆液均由混合氮化硅粉、硅溶胶和水混合而成的形成，所述第二涂层与第三涂层中混合氮化硅粉的粒径不同；通过设置第一涂层使得坩埚本体利于多晶铸锭，且可有效降低坩埚本体中的金属杂质向位于坩埚本体内的多晶晶体中扩散。扩散。扩散。

A preparation process of electric furnace crucible and its processing equipment

【技术实现步骤摘要】
一种电炉坩埚制备工艺及其加工设备


[0001]本专利技术属于坩埚制造
，尤其是涉及一种电炉坩埚制备工艺及其加工设备。

技术介绍

[0002]电炉是指引利用电热效应供热的工业电炉和家用电炉。工业电炉又分为电阻炉、感应炉两种，随着现代工业技术的发展感应炉成为电炉中最为节能的电转换加热方式，广泛应用家庭、医药、化工、冶金、等多个领域。电炉具有快速加热、容易控制温度、热效率高等特点，电炉内一般利用坩埚当做容器进行加热。
[0003]目前，行业里面普遍采用多种方法以实现底部初始形核时形成均匀的小晶粒。虽然行业里各大公司都有自己的方法以实现均匀的小晶粒，但思路基本是一致的，主要是使用底部具有粗糙石英砂颗粒的石英坩埚，并在长晶初级使用冷冲击增大形核量，从而得到均匀的具有一定尺寸大小的小晶粒。
[0004]但是目前市场上的生产的坩埚及各晶体铸造厂家将注意力集中于解决底部小多晶成核问题，忽略了坩埚侧部由于比较平滑喷涂的氮化硅粉相对致密，在铸锭过程中侧部同样也会成核，由于没有创造类似底部的优良成核条件，初始的形核是随机的、自由的，并不是优化的晶粒和晶向，而且晶粒尺寸不一，局部缺陷密度高，而且侧部生成的大枝晶会挤压底部优良的柱状晶，要么改变原始柱状晶的生长方向，使其斜着生长，增加位错繁殖，要么“吞噬”底部柱状晶，导致底部优良晶粒在竞争生长中失败，弱化底部高效层的作用。而且在喷涂时若将侧部氮化硅涂层喷涂相对疏松不平，虽然为侧部小晶粒成核创造了条件，但是由于坩埚本体中金属杂质远超过氮化硅和硅料中的杂质，通过疏松的氮化硅涂层会源源不断的像晶体中扩散，导致硅片侧部红区较宽。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种电炉坩埚制备工艺及其加工设备。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种电炉坩埚制备工艺，包括以下步骤：
[0007]a、制备坩埚本体；
[0008]b、在所述坩埚本体的底壁和侧壁上涂覆石英砂浆，使形成第一涂层；
[0009]c、在位于所述侧壁上的第一涂层外涂覆氮化硅硅浆液，使形成第二涂层；
[0010]d、在位于所述底壁上的第一涂层外涂覆氮化硅硅浆液，使形成第三涂层；
[0011]e、烘干步骤4中的所述坩埚本体；
[0012]其中，所述氮化硅硅浆液均由混合氮化硅粉、硅溶胶和水混合而成的形成，所述第二涂层与第三涂层中混合氮化硅粉的粒径不同。
[0013]通过设置第一涂层使得坩埚本体利于多晶铸锭，且可有效降低坩埚本体中的金属杂质向位于坩埚本体内的多晶晶体中扩散；通过设置第二涂层使得为多晶铸锭时侧部小晶
粒成核提供条件，使侧部小晶粒缺陷密度低，对底部柱状晶挤压作用力较小，为底部柱状晶提供更好的垂直生长条件。
[0014]一种应用于如上述的电炉坩埚制备工艺的加工设备，包括底座和设于所述底座上的载料块，所述底座上设有第一活动槽，所述第一活动槽为回型结构，所述载料块设于所述第一活动槽内；所述载料块上设有第一活动腔，所述第一活动腔顶部设有第一活动槽，所述第一活动腔底部设有设备腔，所述设备腔内设有气缸，所述第一活动腔内设有第一连接板，所述第一连接板上设有第二活动槽，所述第二活动槽内设有夹爪组件；所述底座上方设有第一置料台、第二置料台及第三置料台。
[0015]所述第二置料台上设有第三活动槽，所述第三活动槽内壁上设有两组第一转辊，所述两组第一转辊上绕设有第一传动带；所述夹爪组件包括设于所述第二活动槽内的活动杆和设于所述活动杆顶部的固定爪，所述活动杆顶部设有第四活动槽，所述第四活动槽内设有第一连接轴，所述固定爪设于所述第一连接轴一端，所述固定爪内壁上设有第五活动槽，所述第五活动槽内设有两组第二转辊，所述两组第二转辊上绕设有第二传动带。
[0016]所述第二活动槽底部设有第一通槽，所述活动杆侧壁上铰接有第三连接板，所述第三连接板一端铰接有第二连接板，所述第二连接板一端铰接于所述第一通槽内壁上；所述活动杆侧壁上设有第一连接弹簧，所述第一连接弹簧一端固连于所述第二活动槽内壁上，所述第二活动槽内壁上设有第六活动槽，所述第六活动槽内设有第一固定块，所述第六活动槽内壁上设有第七活动槽，所述第七活动槽内设有棘齿板。
[0017]所述第六活动槽一端设有第三活动腔，所述第一固定块侧壁上设有第二连接弹簧，所述第一固定块上设有第八活动槽，所述第八活动槽内壁上设有第三连接弹簧，所述第三连接弹簧一端设有第二固定块；所述第一连接板顶部设有第一连接块，所述第一连接板底部设有第九活动槽，所述气缸的活塞杆穿设于所述第九活动槽内，所述第九活动槽内设有第一活动块，所述第一活动块底部设有第十活动槽，所述第十活动槽内壁上设有第十一活动槽，所述第十一活动槽内设有第一推板，所述第一推板上设有第一复位弹簧，所述第一推板上设有第一连接绳，所述第一连接绳一端固连于所述第一固定块上；所述第一活动块往上运动时推动所述棘齿板往上运动。
[0018]所述第七活动槽一端设有第二活动腔，所述棘齿板侧壁上设有第四连接板，所述第一活动块侧壁上设有第二推板，所述第二推板穿设于所述第二活动腔内，所述第四连接板设于所述第二推板上方；所述气缸的活塞杆上设有第一限位块；所述第六活动槽内壁上设有第十二活动槽，所述第一固定块上设有与所述第十二活动槽相对应的第十三活动槽，所述第十二活动槽内设有第五连接板，所述第二固定块上设有第一滑块，所述第五连接板上设有与所述第一滑块相配合的第一滑槽，所述第一连接板侧壁上设有第十四活动槽，所述第十四活动槽内设有活动板，所述活动板上设有第二连接绳，所述第二连接绳一端固连于所述第五连接板上，所述第一活动腔内壁上设有第三推板。
[0019]所述第一活动腔内壁上设有第十五活动槽，所述第十五活动槽侧壁上设有第十六活动槽，所述第十六活动槽侧壁上设有第十七活动槽，所述第十六活动槽宽度小于所述第十五活动槽宽度，所述第十六活动槽底部设有开口；所述第十七活动槽内设有第二活动块，所述第二活动块上设有第四连接弹簧，所述第四连接弹簧一端设有第一连接杆，所述第一连接杆设于所述第十五活动槽内，所述第一连接杆一端设有第十八活动槽，所述第三推板
可转动连接于所述第十八活动槽内壁上，所述第十八活动槽底部设有支撑板，所述第十五活动槽顶部设有与所述第三推板相配合的凹槽；所述第一连接杆一端设有导杆，所述第二活动块上设有与所述导杆相对应的通孔；所述第十七活动槽侧壁上设有设有第十九活动槽，所述第十九活动槽侧壁上设有第二十活动槽，所述第二十活动槽内设有第二连接杆，所述第二连接杆一端设有第四推板，所述第二连接杆另一端设有第五连接弹簧；所述第一活动腔底部设有与所述第二十活动槽相通的第二十一活动槽，所述第二十一活动槽底部设有第六连接弹簧，所述第六连接弹簧一端设有第一推块。
[0020]所述第一连接板侧壁上设有第二通槽，所述第二通槽内壁上设有第二十二活动槽，所述第二十二活动槽内设有第八连接弹簧，所述第八连接弹簧一端设有挡板，所述第一活动腔内壁上设有第二十三活动槽，所述第二十三活动槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电炉坩埚制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：a、制备坩埚本体；b、在所述坩埚本体的底壁和侧壁上涂覆石英砂浆，使形成第一涂层；c、在位于所述侧壁上的第一涂层外涂覆氮化硅硅浆液，使形成第二涂层；d、在位于所述底壁上的第一涂层外涂覆氮化硅硅浆液，使形成第三涂层；e、烘干步骤4中的所述坩埚本体；其中，所述氮化硅硅浆液均由混合氮化硅粉、硅溶胶和水混合而成的形成，所述第二涂层与第三涂层中混合氮化硅粉的粒径不同。2.一种应用于如权利要求1中所述的电炉坩埚制备工艺的加工设备，其特征在于：包括底座(1)和设于所述底座(1)上的载料块(2)，所述底座(1)上设有第一活动槽，所述第一活动槽为回型结构，所述载料块(2)设于所述第一活动槽内；所述载料块(2)上设有第一活动腔，所述第一活动腔顶部设有第一活动槽，所述第一活动腔底部设有设备腔，所述设备腔内设有气缸(21)，所述第一活动腔内设有第一连接板(3)，所述第一连接板(3)上设有第二活动槽，所述第二活动槽内设有夹爪组件；所述底座(1)上方设有第一置料台(11)、第二置料台(13)及第三置料台(14)。3.根据权利要求2所述的一种电炉坩埚的加工设备，其特征在于：所述第二置料台(13)上设有第三活动槽，所述第三活动槽内壁上设有两组第一转辊(131)，所述两组第一转辊(131)上绕设有第一传动带(132)；所述夹爪组件包括设于所述第二活动槽内的活动杆(31)和设于所述活动杆(31)顶部的固定爪(312)，所述活动杆(31)顶部设有第四活动槽，所述第四活动槽内设有第一连接轴(311)，所述固定爪(312)设于所述第一连接轴(311)一端，所述固定爪(312)内壁上设有第五活动槽，所述第五活动槽内设有两组第二转辊(317)，所述两组第二转辊(317)上绕设有第二传动带(313)。4.根据权利要求3所述的一种电炉坩埚的加工设备，其特征在于：所述第二活动槽底部设有第一通槽，所述活动杆(31)侧壁上铰接有第三连接板(315)，所述第三连接板(315)一端铰接有第二连接板(316)，所述第二连接板(316)一端铰接于所述第一通槽内壁上；所述活动杆(31)侧壁上设有第一连接弹簧(314)，所述第一连接弹簧(314)一端固连于所述第二活动槽内壁上，所述第二活动槽内壁上设有第六活动槽，所述第六活动槽内设有第一固定块(39)，所述第六活动槽内壁上设有第七活动槽，所述第七活动槽内设有棘齿板(320)。5.根据权利要求4所述的一种电炉坩埚的加工设备，其特征在于：所述第六活动槽一端设有第三活动腔，所述第一固定块(39)侧壁上设有第二连接弹簧(394)，所述第一固定块(39)上设有第八活动槽，所述第八活动槽内壁上设有第三连接弹簧(392)，所述第三连接弹簧(392)一端设有第二固定块(391)；所述第一连接板(3)顶部设有第一连接块(32)，所述第一连接板(3)底部设有第九活动槽，所述气缸(21)的活塞杆穿设于所述第九活动槽内，所述第九活动槽内设有第一活动块(33)，所述第一活动块(33)底部设有第十活动槽，所述第十活动槽内壁上设有第十一活动槽，所述第十一活动槽内设有第一推板(332)，所述第一推板(332)上设有第一复位弹簧(333)，所述第一推板(332)上设有第一连接绳，所述第一连接绳一端固连于所述第一固定块(39)上；所述第一活动块(33)往上运动时推动所述棘齿板(320)往上运动。6.根据权利要求5所述的一种电炉坩埚的加工设备，其特征在于：所述第七活动槽一端
设有第二活动腔，所述棘齿板(320)侧壁上设有第四连接板，所述第一活动块(33)侧壁上设有第二推板(331)，所述第二推板(331)穿设于所述第二活动腔内，所述第四连接板设于所述第二推板(331)上方；所述气缸(21)的活塞杆上设有第一限位块(211)；所述第六活动槽内壁上设有第十二活动槽，所述第一固定块(39)上设有与所述第十二活动槽相对应的第十三活动槽，所述第十二活动槽内设有第五连接板(310)，所述第二固定块(391)上设有第一滑块(393)，所述第五连接板(310)上设有与所述第一滑块(393)相配合的第一滑槽，所述第一连接板(3)侧壁上设有第十四活动槽，所述第十四活动槽内设有活动板(330)，所述活动板(330)上设有第二连接绳，所述第二连接绳一端固连于所述第五连接板(310)上，所述第一活动腔内壁上设有第三推板(253)。7.根据权利要求6所述的一种电炉坩埚的加工设备，其特征在于：所述第一活动腔内壁上设有第十五活动槽，所述第十五活动槽侧壁上设有第十六活动槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡敏南，
申请(专利权)人：象山创亿金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：