[实用新型]多晶硅坩埚平台支撑机构

说明书

技术领域：

本实用新型属于结晶炉或精炼炉等热处理和熔炼设备领域，特别涉及一种在材料结晶或者熔炼铸锭及材料提纯时防止坩埚平台热疲劳与热损伤的多晶硅坩埚平台支撑机构。

背景技术

多晶硅的熔炼提纯及铸锭，都是在石英坩埚内进行，石英坩埚要通过石墨平台进行支撑，石墨平台主要起均热作用。由于每次铸锭或提纯都要将硅料从室温加热到熔化，然后再冷却，因此，石墨平台也需要经历反复不断的膨胀和收缩，石墨平台的膨胀和收缩会使石英坩埚的中心位置产生位移；另外，由于石墨平台通常是固定在炉底上的，而炉底都是采用不锈钢，因此，在膨胀和收缩时，石墨平台与炉底之会发生应力，该应力往往会导致石墨平台和炉底的支撑结构件损坏。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决在加热和冷却时石英坩埚中心位置会产生位移甚至导致石墨平台受损的问题而发明一种多晶硅坩埚平台支撑机构，该机构可以消除石墨平台与炉底之间产生的应力，而且在石墨平台发生膨胀或收缩时可以保证坩埚的中心位置不变，从而使任何膨胀或冷却都不会影响坩埚内的硅料内部的温度场的对称性，保证铸锭和定向凝固质量。

本实用新型的目的是按如下的方式来实现的：所述多晶硅坩埚平台支撑机构，由一个不锈钢平台和多个上支撑柱及多个下支撑柱组成；不锈钢平台上设有网眼，使得温度变化时的形变可以被削弱；上支撑连接在不锈钢平台的上面，下支撑连接在不锈钢平台的下面；上支撑柱的顶端固定在石墨平台底部，下支撑柱的底端固接在炉底上。

所述上支撑柱采用活动的腰形孔方式连接在不锈钢平台的上面，下支撑柱采用活动的腰形孔方式连接在不锈钢平台的下面；上支撑柱的顶端采用活动的销孔方式连接在石墨平台底部，下支撑柱的底端采用焊接方式固接在炉底上。

所述腰形孔方式，是在不锈钢平台表面开设腰形盲孔，腰形盲孔的两端为不小于支撑柱直径的半圆，中间为矩形，支撑柱设于腰形盲孔内。

所述销孔方式，是在石墨平台的表面固定设置有销柱，销柱上开有大于上支撑柱直径的半通孔，上支撑柱设于半通孔内；所述半通孔可以是圆形的，也可以是腰形盲孔。。

所述腰形盲孔的长度方向均沿不锈钢平台中心向外的径向。

所述上支撑柱和上支撑柱的数量，分别为3-24个，如果平台很大，数量可增加。

所述上支撑柱和下支撑柱，均沿平台的平面按对称分布，对称的形状可以是圆形或正多边形。

所述上支撑柱的位置与下支撑柱的位置是错开的。

本实用新型的积极效果如下：腰形孔的设计，使得在发生膨胀时，如果石墨平台与不锈钢平台的膨胀系数不相同，所发生的应变和相对位移，可以通过腰形孔的长度方向发生相对滑移，从而消除应变，防止支撑柱产生断裂；腰形孔的平面对称排列设计，使得在发生膨胀时，即使石墨平台与不锈钢平台的膨胀系数不相同，所发生的应变和相对位移，只会以不锈钢平台或各个支撑柱所排列的外界圆的圆心为中心向内或向外膨胀，而不会产生偏心，这样就保证了坩埚的中心位置不变，从而保证温度场不会受到影响，坩埚内硅料的结晶和定向凝固效果也可以不受影响。

附图说明

图1是本实用新型结构图

图2是腰形孔方式连接俯视图

图3是销孔方式连接俯视图

图4是腰形盲孔长度方向示意图

图中：1 不锈钢平台         2 上支撑柱         3 下支撑柱           4 石墨平台        5 炉底         6 腰形盲孔

具体实施方式

如图1所示，所述多晶硅坩埚平台支撑机构，由一个不锈钢平台1和多个上支撑柱2及多个下支撑柱3组成；不锈钢平台1上设有网眼，使得温度变化时的形变可以被削弱；上支撑柱2连接在不锈钢平台1的上面，下支撑柱3连接在不锈钢平台1的下面；上支撑柱2的顶端固定在石墨平台4底部，下支撑柱3的底端固接在炉底5上。

所述上支撑柱2采用活动的腰形孔方式连接在不锈钢平台1的上面，下支撑柱3采用活动的腰形孔方式连接在不锈钢平台1的下面；上支撑柱2的顶端采用销孔的方式连接在石墨平台4底部，下支撑柱3的底端采用焊接方式固接在炉底5上。

如图2所示，所述活动的腰形孔方式，是在不锈钢平台1表面开设腰形盲孔7，腰形盲孔7的两端为不小于支撑柱2、3直径的半圆，中间为矩形，支撑柱2、3设于腰形盲孔6内，使支撑柱2、3在腰形盲孔6内有一定的活动空间。