[实用新型]石英坩埚用石墨模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石英坩埚用石墨模具。

背景技术

石英坩埚是用高纯石英砂经过高温熔化形成的一种玻璃态器皿，在生产单晶硅的过程中是不可替代的容器。由于石墨模具有着热变系数小、保温效果好、抗氧化能力强的优点，所以石墨模具可用于生产坩埚过程中石英砂载体和保温体，最初石墨模具厚度在20mm左右，随着坩埚直径增大，熔制时间也越来越长，造成模具氧化较快，一般能用120-150炉次，生产成本较高，同时人工更换模具劳动强度较大，也减少了每个班产量，基于此将模具厚度增至50mm-80mm，模具熔制炉次虽然得以改善，但熔制过程中模具透气性不好，且用于过滤的硅酸铝棉使用一定炉次后本身透气性也有所下降，这都严重影响了石英坩埚的真空层质量。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种解决上述问题的结构简单、使用可靠的石英坩埚用石墨模具，使熔制炉次达到500炉以上，且透气性好，显著提高生产效率，减小工人劳动强度。

本实用新型的技术方案是：

一种石英坩埚用石墨模具，模具本体上沿设有与水套压梁相配合的模具压梁，其特征在于：所述模具本体的侧壁、底部及两者的圆弧过渡部位均匀设有多个抽真空孔，每个所述抽真空孔由与模具本体内表面相接的大孔径段Ⅰ、与模具本体外表面相接的大孔径段Ⅱ、连接于大孔径段Ⅰ和大孔径段Ⅱ之间的小孔径段组成，所述大孔径段Ⅰ、大孔径段Ⅱ和小孔径段的中心线重合且与模具本体内轮廓对应位置处的法线垂直，所述大孔径段Ⅱ的孔径大于大孔径段Ⅰ的孔径，所述大孔径段Ⅰ内置有白钢过滤网，所述模具本体的底面中心设有定位中心眼。

上述的石英坩埚用石墨模具，所述大孔径段Ⅰ的孔径为6mm-8mm。

上述的石英坩埚用石墨模具，所述小孔径段的孔径为3mm-4mm。

上述的石英坩埚用石墨模具，所述大孔径段Ⅱ的孔径为12mm-14mm。

上述的石英坩埚用石墨模具，所述大孔径段Ⅱ和小孔径段的长度均长于大孔径段Ⅰ的长度。

本实用新型的有益效果是：采用特别设计的抽真空孔和利用白钢过滤网替换硅酸铝棉，显著增强了模具的透气性，从而保证了石英坩埚的真空层质量，保证了模具炉次大于500炉，显著提高了生产效率，减少了工人劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1.模具压梁、2.模具本体、3.白钢过滤网、4.大孔径段Ⅰ、5.小孔径段、6.大孔径段Ⅱ、7.定位中心眼。

具体实施方式

如图1所示，该石英坩埚用石墨模具，模具本体2上沿设有与水套压梁相配合的模具压梁1，所述模具本体2的侧壁、底部及两者的圆弧过渡部位均匀设有多个抽真空孔，每个所述抽真空孔由与模具本体2内表面相接的大孔径段Ⅰ4、与模具本体2外表面相接的大孔径段Ⅱ6、连接于大孔径段Ⅰ4和大孔径段Ⅱ6之间的小孔径段5组成，所述大孔径段Ⅰ4、大孔径段Ⅱ6和小孔径段5的中心线重合且与模具本体2内轮廓对应位置处的法线垂直，所述大孔径段Ⅱ6的孔径大于大孔径段Ⅰ4的孔径，所述大孔径段Ⅰ4内置有白钢过滤网3，所述模具本体2的底面中心设有定位中心眼7。所述大孔径段Ⅰ4的孔径为6mm-8mm，小孔径段5的孔径为3mm-4mm，大孔径段Ⅱ6的孔径为12mm-14mm，所述大孔径段Ⅱ和小孔径段的长度均长于大孔径段Ⅰ的长度。

工作时，模具本体2安装在水冷套内，模具压梁1与水套压梁相配合，从而达到密封，模具本体2内装满石英砂，利用离心力用成型棒将其成型，通过加载在石墨电极两端三相压差进行电弧加热，加热过程中真空泵通过管路、抽真空孔和白钢过滤网3对模具本体2内石英砂进行抽真空，熔制到2-3分钟后停止对其抽真空。