[发明专利]一种石英玻璃坩埚及其制备方法

权利要求书

1.一种石英玻璃坩埚，所述石英玻璃坩埚包括坩埚基体，其特征在于所述石英玻璃坩埚的坩埚基体的内表面上涂敷有内表面透明涂层，所述内表面透明涂层由理论厚度0.2~2.0mm的透明涂层1和理论厚度0.2~2.0mm的透明涂层2组成，其中透明涂层1是通过熔融石英砂1制备得到，所述石英砂1为合成石英砂；透明涂层2是通过熔融将氮化硅掺杂入石英砂2得到的混合物制备得到，所述的氮化硅的质量为石英砂2的质量的5~50%，所述石英砂2为合成石英砂或天然石英砂与合成石英砂以任意比例的混合；所述透明涂层1和透明涂层2按下列方式之一组成内表面透明涂层：①透明涂层1涂敷于坩埚基体的全部内表面，透明涂层2涂敷于透明涂层1的全部表面、透明涂层1的底部表面或透明涂层1的壁部表面；②透明涂层2涂敷于坩埚基体的全部内表面，透明涂层1涂敷于透明涂层2的底部表面或透明涂层2的壁部表面；③透明涂层1涂敷于坩埚基体的底部内表面，透明涂层2涂敷于坩埚基体的壁部内表面，透明涂层1与透明涂层2相搭接；④透明涂层2涂敷于坩埚基体的底部内表面，透明涂层1涂敷于坩埚基体的壁部内表面，透明涂层2与透明涂层1相搭接。

2.如权利要求1所述的石英玻璃坩埚，其特征在于所述坩埚基体是由天然石英砂熔融制得。

3.如权利要求1所述的石英玻璃坩埚，其特征在于所述将氮化硅掺杂入石英砂2得到的混合物中，氮化硅的质量是石英砂2 的质量的25~35%。

4.如权利要求2所述的石英玻璃坩埚，其特征在于所述透明涂层1涂敷于坩埚基体的全部内表面，透明涂层2涂敷于透明涂层1的全部表面、透明涂层1的底部表面或透明涂层1的壁部表面的石英玻璃坩埚按照以下方法制得：

天然石英砂放入旋转的坩埚模具中，在离心力作用下所述天然石英砂形成坩埚状，然后在坩埚模具上方的电极通入强电流形成2000℃以上的高温状态的电弧，缓慢的将天然石英砂融化并形成坩埚基体，待坩埚基体熔融成型后，通过投料装置将石英砂1以100~200g/分钟的速度均匀投入到坩埚基体的全部内表面，在坩埚基体的全部内表面熔融形成透明涂层1，投料结束并熔融完成后，调整投料装置的投料位置，将石英砂2与氮化硅掺杂混合得到的混合物以100~200g/分钟的速度均匀投入到透明涂层1的全部表面、透明涂层1的底部表面或透明涂层1的壁部表面，在透明涂层1的全部表面、透明涂层1的底部表面或透明涂层1的壁部表面熔融形成透明涂层2，所述混合物中，氮化硅的质量是石英砂2 的质量的5~50%，投料结束并熔融完成后，冷却后取出，即制得所述透明涂层1涂敷于坩埚基体全部内表面，透明涂层2涂敷于透明涂层1的全部表面、透明涂层1的底部表面或透明涂层1的壁部表面的石英玻璃坩埚；

所述石英砂1的质量用量m1以预计透明涂层1的厚度b1和预计涂敷的面积S1，按照公式m1=Κ1×S1×b1×ρ1计算得到，其中Κ1为不同尺寸直径坩埚经验系数，Κ1=1.5～2.0，ρ1为石英砂1的密度，所述预计透明涂层1的厚度b1为0.2~2.0mm；

所述石英砂2与氮化硅掺杂混合得到的混合物的质量用量m2以预计透明涂层2的厚度b2和预计涂敷的面积S2，按照公式m2=Κ2×S2×b2×ρ2计算得到，其中Κ2为不同尺寸直径坩埚经验系数，Κ2=1.5～2.0，ρ2为石英砂2与氮化硅掺杂混合得到的混合物的密度，所述预计透明涂层2的厚度b2为0.2~2.0mm。