石墨电极及坩埚生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种石墨电极及坩埚生产装置，涉及拉晶坩埚制备技术领域。石墨电极包括：柱状主体、与柱状主体的端部连接的圆台、以及与圆台圆滑连接的球弧状的端部，柱状主体、圆台和球弧状的端部沿石墨电极的轴线方向依次连接；球弧状的端部由至少两个球弧体相互连接形成；圆台与靠近圆台的第一球弧体内切，相邻的球弧体之间内切。球弧状的端部由至少两个球弧体相互连接形成，圆台与靠近圆台的第一球弧体内切，相邻的球弧体之间内切，进而球弧状的端部更为圆滑，进一步消除了热应力的集中点，使得热应力在球弧状的端部上分布更为均匀，进而可以减少迸溅的概率。进而可以减少迸溅的概率。进而可以减少迸溅的概率。

【技术实现步骤摘要】
石墨电极及坩埚生产装置


[0001]本技术涉及拉晶坩埚制备
，特别是涉及一种石墨电极及坩埚生产装置。

技术介绍

[0002]拉制单晶硅的坩埚通常采用电弧法制备，具体是，通过生产坩埚用石墨电极之间产生高温电弧对砂料进行熔融，电弧的核心温度往往超过5000℃。由于温度较高，石墨电极在熔融砂料的过程中容易迸溅，迸溅的石墨电极将造成坩埚内壁黑斑、凹坑、气泡等缺陷，导致坩埚质量下降甚至废弃。
[0003]目前，减少石墨电极迸溅的方式为：将圆柱形的石墨电极中，易迸溅部分直接去除。
[0004]然而，直接将石墨电极中，易迸溅部分去除，依然无法杜绝石墨电极在熔融砂料过程中迸溅。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种石墨电极及坩埚生产装置，旨在解决石墨电极，在熔融砂料过程中发生迸溅的问题。
[0006]本技术的第一方面，提供一种石墨电极，包括：
[0007]柱状主体、与所述柱状主体的端部连接的圆台、以及与所述圆台圆滑连接的球弧状的端部，所述柱状主体、所述圆台和所述球弧状的端部沿所述石墨电极的轴线方向依次连接；所述柱状主体的直径为φ1；
[0008]所述球弧状的端部由至少两个球弧体相互连接形成；所述圆台与靠近所述圆台的第一球弧体内切，相邻的球弧体之间内切。
[0009]在本技术实施例中，圆台和球弧状的端部圆滑连接，两者的连接处没有突出的部分，消除了热应力的集中点，使得热应力在两者的连接处分布更为均匀，进而可以减少迸溅的概率。另一方面，球弧状的端部很圆滑，没有突出的部分，使得热应力在石墨电极的端部分布也更为均匀，进一步可以减少迸溅的概率。圆台位于柱状主体和球弧状的端部之间，圆台在柱状主体和球弧状的端部之间起到良好的圆滑过渡作用，减少了热应力的集中，进一步可以减少迸溅的概率。球弧状的端部由至少两个球弧体相互连接形成，圆台与靠近圆台的第一球弧体内切，相邻的球弧体之间内切，进而球弧状的端部更为圆滑，进一步消除了热应力的集中点，使得热应力在球弧状的端部上分布更为均匀，进而可以减少迸溅的概率。球弧状的端部中球弧体的数量越多，球弧状的端部越圆滑，热应力的集中点也越少，进而热应力在球弧状的端部上分布也越均匀，迸溅或掉块的概率也越小。
[0010]可选的，所述第一球弧体的直径为φ3，
[0011]可选的，在所述球弧状的端部由两个球弧体相互连接形成的情况下，远离所述圆台的第二球弧体的直径为φ4，
[0012]可选的，所述第一球弧体关于所述石墨电极的轴线对称，和/或，所述第二球弧体关于所述石墨电极的轴线对称。
[0013]可选的，
[0014]本技术的第二方面，提供一种坩埚生产装置，包括：一组石墨电极；一组中的各个石墨电极均为任一前述的石墨电极。
[0015]可选的，一个所述石墨电极中，所述圆台中位置相对的两条母线之间的夹角为α；
[0016]相邻的石墨电极的球弧状的端部相接触的情况下，所述相邻的两个石墨电极中，柱状主体之间的夹角为β，2
°
≤β
‑
α≤5
°
。
[0017]可选的，所述石墨电极还包括：位于所述柱状主体远离所述圆台一端的连接部，所述连接部为圆柱体，所述连接部的直径为φ5，所述连接部的长度为d1，其中，L为在相邻的石墨电极的球弧状的端部相接触的情况下，所述相邻的石墨电极的柱状主体之间，在靠近所述连接部一端的距离，D为单根石墨电极的总长度；所述长度所在的方向与所述石墨电极的轴线平行。
[0018]可选的，在同一时刻，所述一组石墨电极中，相邻的石墨电极的柱状主体之间，在远离所述圆台一端的距离均相等。
[0019]可选的，所述一组石墨电极中石墨电极的总数为3的整倍数。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1示出了本技术实施例中的一种石墨电极的结构示意图；
[0022]图2示出了本技术实施例中的一种石墨电极的尺寸标注示意图；
[0023]图3示出了本技术实施例中的一种坩埚生产装置的局部结构示意图。
[0024]附图编号说明：
[0025]1‑
柱状主体，2
‑
圆台，3
‑
球弧状的端部，4
‑
连接部，31
‑
第一球弧体，32
‑
第二球弧体。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]图1示出了本技术实施例中的一种石墨电极的结构示意图。专利技术人发现，直接将坩埚生产装置的石墨电极中，易迸溅部分去除，依然无法杜绝石墨电极在熔融砂料过程中迸溅的原因在于：石墨电极中依然存在相对突出的部分，而相对突出的部分会成为热应力的集中点，使得热应力分布不均，热应力分布不均特别是热应力分布集中的位置会容易
迸溅。本技术实施例中，参照图1所示，石墨电极包括：柱状主体1、与柱状主体1的端部连接的圆台2、以及与圆台2圆滑连接的球弧状的端部3，一方面，圆台2和球弧状的端部3圆滑连接，两者的连接处没有突出的部分，而突出的部分容易成为热应力的集中点，此处相当于消除了热应力的集中点，使得热应力在两者的连接处分布更为均匀，进而可以减少迸溅的概率。另一方面，球弧状的端部3很圆滑，没有突出的部分，使得热应力在石墨电极的端部分布也更为均匀，进一步可以减少迸溅的概率。
[0028]参照图1所示，虚线Q所示为石墨电极的轴线方向，柱状主体1、圆台2和球弧状的端部3沿石墨电极的轴线Q方向依次连接。圆台2位于柱状主体1和球弧状的端部3之间，圆台2在柱状主体1和球弧状的端部3之间起到良好的圆滑过渡作用，减少了热应力的集中，进一步可以减少迸溅的概率。
[0029]参照图1所示，沿石墨电极轴线Q方向，球弧状的端部3由至少两个球弧体相互连接形成，圆台2与靠近圆台2的第一球弧体31内切，相邻的球弧体之间内切，进而球弧状的端部3更为圆滑，进一步消除了热应力的集中点，使得热应力在球弧状的端部3上分布更为均匀，进而可以减少迸溅的概率。球弧状的端部3中球弧体的数量越多，球弧状的端部3越圆滑，热应力的集中点也越少，进而热应力在球弧状的端部3上分布也越均匀，迸溅或掉块的概率也越小。
[0030]柱状主体1的直径为φ1，可选的，柱状主体的直径为φ1在该范围内能够适应更大尺寸的坩埚的熔制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨电极，其特征在于，包括：柱状主体、与所述柱状主体的端部连接的圆台、以及与所述圆台圆滑连接的球弧状的端部，所述柱状主体、所述圆台和所述球弧状的端部沿所述石墨电极的轴线方向依次连接；所述柱状主体的直径为φ1；所述球弧状的端部由至少两个球弧体相互连接形成；所述圆台与靠近所述圆台的第一球弧体内切，相邻的球弧体之间内切。2.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，所述第一球弧体的直径为φ3，3.根据权利要求1或2所述的石墨电极，其特征在于，在所述球弧状的端部由两个球弧体相互连接形成的情况下，远离所述圆台的第二球弧体的直径为φ4，4.根据权利要求3所述的石墨电极，其特征在于，所述第一球弧体关于所述石墨电极的轴线对称，和/或，所述第二球弧体关于所述石墨电极的轴线对称。5.根据权利要求1或2所述的石墨电极，其特征在于，6.一种坩埚生产装置，其特征在于，包括：一组石墨电极；一组中的各个石墨电极均为权利要求1
‑
5中任一所述的石墨电极。7.根据权利要求6所述的坩埚生产装置，其特征在于，一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永康，李侨，郭华盈，刘阳，任伟康，张桥清，晏美仁，梅富然，李济和，段慧芳，
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：