[实用新型]一种复合式单晶硅用坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及坩埚技术领域，具体地说是一种高寿命、低成本的复合式单晶硅用坩埚。

背景技术

硅单晶是广泛应用于太阳能行业的基本原材料，它的生产工艺简单来说，由高纯度多晶硅为原材料，通过高温熔化硅料，然后定向生产而成。在单晶硅制作过程中，需要用高温炉的石墨部件组成的热场。而在高温环境中，硅蒸气对石墨的腐蚀在很多情况下是导致石墨部件失效的重要原因。由于人造石墨的生产过程漫长，需要耗费很多能量，所以提高石墨件的寿命，不仅可以降低单晶硅的生产成本，也是实现绿色生产的一种进步。在单晶炉中，最重要的是石墨热场，而热场的各个部件主要是采用石墨材料加工而成的，而石墨炭素材料在我国，太阳能光伏行业的发展带动了诸如多晶硅，单晶硅等硅材料行业的快速发展。在目前我国的产能已经占据世界的50％以上。在这些行业中，普遍涉及到了高温的环境，所以目前主体热场结构都采用进口等静压石墨或国产三高石墨。石墨的耐高温性能良好，但是在单晶硅和多晶硅行业石墨的要求也在提高，需要它们具有更高的寿命，其主要的原因是光伏行业的价格在不断下降，需要各个产业链上的行业降低成本。作为主要耗材，石墨寿命的提高可以使得单位成本下降，所以如何提高石墨热场部件的寿命是一个重要行业议题。

发明内容

本实用新型的目的为克服现有技术的不足，提供一种采用分体式设计的复合式单晶硅用坩埚，避免了现有一体式加工中埚底处角的应力集中，去除了开裂报废的主要原因。

为了达到上述目的，本实用新型设计了一种复合式单晶硅用坩埚，其特征在于：该坩埚为由埚帮、埚底组成的复合式结构，所述埚帮为中空筒状结构，其底部设有两对相互对称的螺栓过孔；所述埚底为采用两个半圆底拼接而成的圆形平底结构，每个半圆底的两端对称开设一螺栓过孔，且其位置与埚帮上的螺栓过孔相适配；所述埚帮与埚底通过螺栓过孔采用螺栓连接。

进一步地，所述埚帮的直径略大于埚底，埚帮套接于埚底的外侧并采用螺栓连接。

进一步地，所述埚帮和埚底的外侧均设有碳化硅涂层。

本实用新型同现有技术相比，采用分体式设计，埚帮寿命较长，不需要更换，降低了成本；平底埚底延长了使用寿命，降低了平均成本；使用碳化硅涂层，使得硅的腐蚀被避免，所有寿命额外比传统石墨坩埚提高1倍；埚底的原材料利用高，降低了加工材料成本30％；埚帮可以开模大规模加工，降低加工流程。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图的剖视图。

参见图1和图2，1为埚帮；2为埚底；3为螺栓过孔。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型为由埚帮1、埚底2组成的复合式结构，埚帮1为中空筒状结构，其底部设有两对相互对称的螺栓过孔3；埚底2为采用两个半圆底拼接而成的圆形平底结构，每个半圆底的两端对称开设一螺栓过孔3，且其位置与埚帮1上的螺栓过孔3相适配；埚帮1的直径略大于埚底2，埚帮1套接于埚底2的外侧，并且埚帮1与埚底2通过螺栓过孔3采用螺栓连接，埚底2用等静压石墨，埚帮1用碳碳复合材料，埚帮1与埚底2连接用的螺栓为碳碳复合材料，连接后的埚帮1和埚底2的外侧均涂设有碳化硅涂层。

本实用新型同采用分体式设计，埚帮寿命较长，不需要更换，降低了成本；平底埚底延长了使用寿命，降低了平均成本；使用碳化硅涂层，使得硅的腐蚀被避免，所有寿命额外比传统石墨坩埚提高1倍；埚底的原材料利用高，降低了加工材料成本30％；埚帮可以开模大规模加工，降低加工流程。