[发明专利]一种内部加强的多腔石墨坩埚

说明书

本发明公开了一种内部加强的多腔石墨坩埚，包括圆柱形的坩埚体以及上表面带气孔的坩埚盖，坩埚体顶面上设置有带若干焙烧腔的圆形盲槽，每个焙烧腔的内壁上成型有至少一个环形凹槽，环形凹槽内成型有氮化硅陶瓷环，氮化硅陶瓷环的内表面与焙烧腔的内壁处于同一平面，且在该平面上成型有若干竖向设置导气槽，该导气槽上部连接坩埚盖的中空夹层，而在坩埚盖在该夹层中填充有高导热孔隙填充物；而坩埚体的中心位置设置有通槽，并在该通槽下部设置有氮化硅加强座。本发明的石墨坩埚结构紧凑、操作方便，可保证多腔石墨坩埚在连续焙烧过程中的结构稳定性，减少热形变，提高石墨坩埚的使用寿命。

技术领域

本发明涉及石墨制品中的石墨坩埚技术领域，尤其涉及一种内部加强的多腔石墨坩埚。

背景技术

石墨作为一类耐高温、耐腐蚀的材料，高温使用过程中，热膨胀系数小，对急热、急冷具有一定抗应变性能，同时电阻温度系数小，热惯性低，可以快速加热和冷却。通常被用来制备坩埚容器，来对紫铜、黄铜、金、银、锌和铅等有色金属、合金以及多晶硅材料进行熔炼或者烧结处理。

石墨坩埚在工作时，通常是将合格的压坯装入石墨坩埚内，然后将装好产品的石墨坩埚按上下堆叠的方式装入烧结炉炉膛内，抽真空烧结。烧结时，单个石墨坩埚单次只能进行单个产品的处理，特别是在进行多晶硅材料处理时，而实际上，在进行石墨坩埚中进行单品类产品的批量处理时，其反应条件通常不会发生改变。基于上述原因，也有石墨坩埚在一个坩埚体上设置有多个焙烧腔，并在焙烧腔内对多个产品进行烧结处理，但是这种石墨坩埚在其中一个焙烧腔出现缺陷或者损坏时，不但该单个焙烧腔无法使用，也容易导致其他焙烧腔的反应条件发生变化，影响热处理效果，因而有必要对石墨坩埚进行整体加强处理，提高坩埚整体强度的同时提高相应焙烧腔的强度和稳定性。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种内部加强的多腔石墨坩埚，以解决现有技术的。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种内部加强的多腔石墨坩埚，包括坩埚体，所述坩埚体为圆柱形坩埚体，其顶面上设置有圆形盲槽，并在圆形盲槽上部通过与圆形盲槽阶面想匹配的坩埚盖进行面封闭；

所述圆形盲槽中成型有若干焙烧腔，所述焙烧腔为截面呈圆形的盲槽结构，深度与待烧结加工的材料深度一致，焙烧腔在所述圆形盲槽的环面上均匀设置，所述焙烧腔的内壁上成型有至少一个环形凹槽，并在所述环形凹槽的槽内成型有氮化硅陶瓷环，所述氮化硅陶瓷环的内表面与焙烧腔的内壁处于同一平面，且在该平面上成型有若干竖向设置导气槽；而在坩埚体的中心位置设置有通槽，并在所述通槽的下部设置有一个氮化硅加强座，所述氮化硅加强座具有与所述通槽相嵌套的环形嵌套部以及设置于环形嵌套部外侧，与坩埚体底面相贴合的盘形下表面；

所述坩埚盖具有中空夹层，并在顶面中间位置设置有气孔，并在该中空夹层中填充有高导热孔隙填充物，所述高导热孔隙填充物的导热系数高于所述坩埚盖，且所述高导热孔隙填充物的孔隙率为30～40％；所述坩埚盖在下表面上对应导气槽的位置设置有缺口，并通过缺口连通所述夹层。

作为进一步限定，所述圆形盲槽中成型的若干焙烧腔个数优选为4～6个，且所述焙烧腔的内径为圆形盲槽内径的1/4。

作为进一步限定，所述氮化硅陶瓷环的环高为焙烧腔深度的1/5～1/3，而环厚为2～3mm。

作为进一步限定，所述通槽的内径为圆形盲槽内径的1/4。

作为进一步限定，所述氮化硅陶瓷环与所述环形凹槽之间衬装有一层氮化硅纤维层作为界面层。

作为进一步限定，所述氮化硅加强座与所述通槽之间衬装有一层氮化硅纤维层作为界面层。

作为进一步限定，所述氮化硅加强座的盘形下表面与所述坩埚体底面之间成型有夹层，并在该夹层中成型有与所述坩埚盖中高导热孔隙填充物相同内容的填充物。