一种上下分体坩埚制造技术

本实用新型专利技术涉及一种上下分体坩埚，包括等静压石墨制成的底托和炭/炭复合材料制成的坩埚壁，所述底托内壁为弧形，所述坩埚壁的上端为厚度均匀的直筒状，坩埚壁的底部内侧呈与底托内壁光滑连接的弧形。本实用新型专利技术将炭/炭复合材料的坩埚壁延长至坩埚底的弧形处，最大程度地减少了石墨的用量，坩埚壁底部的弧形与石墨底托的弧度光滑连接，能使放入的石英坩埚容易取出。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种上下分体坩埚。
技术介绍
太阳能作为ー种緑色能源是人类可持续性发展的重要依靠，目前太阳能发电在世界范围内倍受推崇，但是由于光伏发电的上网电价较高，在一定程度上限制了光伏工程的装机量。造成光伏上网电价高的主要原因在于电池片的生产成本居高不下，而其中晶体硅的生产成本占了相当大的比重，所以近年来光伏生产商一直致力于降低多晶硅、单晶硅的生产成本，从而降低光伏发电成本，提高光伏电カ在市场经济中的能源比重。目前单晶硅生产中使用的用于装载石英坩埚的等静压石墨坩埚多依赖进ロ，同时由于石墨坩埚的使用寿命相对较短，更换频繁，使得单晶硅的生产成本较高，为了解决这ー问题，市场上出现了炭/炭复合材料坩埚，炭/炭复合材料強度高，寿命长，性价比明显高于石墨坩埚，然而由于炭/炭复合材料表面的碳原子相对活性较高，炭/炭坩埚底部与石英坩埚的接触面上，易发生化学反应，生成碳化硅，碳化硅的强度很高，使得石英坩埚与炭/炭坩埚出现了较严重的粘连问题，为了取出石英坩埚，极易损坏炭/炭坩埚的表面结构，然而石墨坩埚却不存在此问题，目前市场上有公司设计出分体坩埚，上端为炭/炭的筒，下端为石墨底托，一方面炭/炭材料的寿命较长，可重复使用，另ー方面该设计使得石墨底托在使用时内应力降低，減少了底端开裂的概率，増加了石墨底托的寿命，这样分体坩埚既满足了使用要求，同时降低了单晶硅的生产成本。在分体坩埚中若能进ー步減少石墨底托的用量，有助于更大程度地降低单晶硅的生产成本。
技术实现思路
为了最大程度的提高分体坩埚的性价比，同时有效的解决坩埚在使用过程中出现的粘连问题，本技术对分体坩埚进行了优化设计，目的在于进ー步的增加炭/炭筒的组成，从而減少等静压石墨的用量，減少因更换石墨底托的成本。本技术采用的技术方案:ー种上下分体坩埚，包括等静压石墨制成的底托和炭/炭复合材料制成的坩埚壁，所述底托内壁为弧形，所述坩埚壁的上端为厚度均匀的直筒状，坩埚壁的底部内侧呈与底托内壁光滑连接的弧形。所述底托(2)顶端与坩埚壁结合处为凹凸结合，结合处的侧壁保持0.1-0.3mm的间隙，底托(2)内侧为凸台(3)，凸台(3)的高度为5-10mm。本技术的有益效果是:本技术将炭/炭复合材料的坩埚壁延长至坩埚底的弧形处，最大程度地減少了石墨的用量，坩埚壁底部的弧形与石墨底托的弧度光滑连接，能使放入的石英坩埚容易取出。本技术坩埚壁和底托结合处设置成凹凸结合，避免使用过程中坩埚壁和底托相互移动而错位。炭/炭复合材料的膨胀系数较大而石墨的膨胀系数较小，因此结合处坩埚壁在外侧而石墨底托在内侧，并且二者之间保持0.1-0.3mm的间隙，以减少或避免二者在受热过程中膨胀产生的挤压作用力。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为图1中A部放大图。在附图中:1坩埚壁、2底托、3凸台、4间隙。具体实施方式如图1所示，本实施例包括等静压石墨制成的底托2和炭/炭复合材料制成的坩埚壁1，所述底托2内壁为弧形，所述坩埚壁I的上端为厚度均匀的直筒状，坩埚壁I的底部内侧呈与底托2内壁光滑连接的弧形，见图1中的弧ab。如图2所示，底托2顶端与坩埚壁I结合处为凹凸结合，底托2内侧为凸台3，凸台3的高度为5-10mm。底托2的高度在90_150mm，坩埚壁I的厚度在6_18mm，坩埚壁的高度根据底托高度进行调节。所述底托和坩埚壁结合处坩埚壁在外侧而石墨底托在内侧，且二者之间设有0.1-0.3mm的间隙4，以减少或避免二者在受热过程中膨胀而产生的挤压作用力。本技术在解决坩埚内部粘连问题的同时，最大程度的减少了石墨的用量，提高了坩埚的性价比，进一步降低了单晶硅的生产成本。权利要求1.一种上下分体坩埚，其特征在于包括等静压石墨制成的底托(2)和炭/炭复合材料制成的坩埚壁(I )，所述底托(2)内壁为弧形，所述坩埚壁(I)的上端为厚度均匀的直筒状，坩埚壁(I)的底部内侧呈与底托内壁光滑连接的弧形。2.根据权利要求1所述的上下分体坩埚，其特征在于所述底托(2)顶端与坩埚壁结合处为凹凸结合，结合处的侧壁保持0.1-0.3_的间隙(4)，底托(2)内侧为凸台(3)，凸台(3)的高度为5-10mm。专利摘要本技术涉及一种上下分体坩埚，包括等静压石墨制成的底托和炭/炭复合材料制成的坩埚壁，所述底托内壁为弧形，所述坩埚壁的上端为厚度均匀的直筒状，坩埚壁的底部内侧呈与底托内壁光滑连接的弧形。本技术将炭/炭复合材料的坩埚壁延长至坩埚底的弧形处，最大程度地减少了石墨的用量，坩埚壁底部的弧形与石墨底托的弧度光滑连接，能使放入的石英坩埚容易取出。文档编号C30B29/06GK202954143SQ20122051838公开日2013年5月29日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日专利技术者王金铎, 杨海春, 啜艳明, 乔子路, 隗功飞, 王利强, 陶国雷, 杨金海, 梁海军, 郭凤祥 申请人:保定顺天新材料股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上下分体坩埚，其特征在于包括等静压石墨制成的底托（2）和炭/炭复合材料制成的坩埚壁（1），所述底托（2）内壁为弧形，所述坩埚壁（1）的上端为厚度均匀的直筒状，坩埚壁（1）的底部内侧呈与底托内壁光滑连接的弧形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王金铎，杨海春，啜艳明，乔子路，隗功飞，王利强，陶国雷，杨金海，梁海军，郭凤祥，
申请(专利权)人：保定顺天新材料股份有限公司，
类型：实用新型
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