一種大直徑石英坩堝模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石英坩堝，具體涉及一種大直徑石英坩堝模具。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)石英坩堝生產(chǎn)還停留在22寸-24寸生產(chǎn)，大尺寸28寸-32寸石英坩堝 還依賴進口，國內(nèi)生產(chǎn)大尺寸石英坩堝的工藝還不成熟，在生產(chǎn)過程中遇到各種各樣的問 題，包含熔制時石英坩堝外形不達標、石英坩堝內(nèi)表面玻璃化程度低導(dǎo)致拉晶變形等，主要 原因還是制造大尺寸石英坩堝時熔制的關(guān)鍵因素溫度不能達到合理要求，大尺寸石英坩堝 與小尺寸石英坩堝的明顯區(qū)別在于坩堝的外徑大、壁厚厚，正常工藝熔制時，由于電極與模 具內(nèi)壁的距離Dl比熔制小尺寸時的大（如圖3和圖4所示），電極產(chǎn)生的溫度在大尺寸模 具內(nèi)不能充分將模具內(nèi)表面的原料融化，模具上口的溫度流失大，延長熔制時間能源消耗 大效果不明顯，導(dǎo)致石英坩堝外形尺寸很難形成，內(nèi)表面的玻璃化程度也會相應(yīng)的降低，導(dǎo) 致坩堝品質(zhì)下降，在拉制單晶過程中石英坩堝容易出現(xiàn)很多問題，變形、析晶、易斷線等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種大直徑石英坩 堝模具。
[0004] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種大直徑石英坩堝模具，包括不銹鋼水冷模具、石墨模 具、石英砂料層以及保溫圈，所述石墨模具設(shè)置于不銹鋼水冷模具內(nèi)部，石墨模具的內(nèi)壁處 覆有石英砂料層，石墨模具上方設(shè)置有保溫圈，所述保溫圈為耐高溫材質(zhì)制成的保溫圈，保 溫圈的外徑比石英砂料層的外徑大100mm，保溫圈的厚度為10mm，保溫圈的高度為100~ 150mm. 〇
[0005] 進一步的，所述保溫圈在石英坩堝電弧熔制過程中保持置于石墨模具上口，保溫 圈與石墨模具之間的距離為小于l〇mm。
[0006] 進一步的，所述保溫圈由石墨或石英制成。
[0007] 進一步的，還包括石墨電極，所述石墨電極穿過保溫圈后置于石英砂料層中，每根 石墨電極之間呈正三角形分布，每根石墨電極的底端與石墨模具內(nèi)壁之間的距離為10~ 20cm〇
[0008] 有益效果：本發(fā)明在大尺寸石英坩堝的熔制過程中增加保溫圈，能夠充分提高坩 堝熔制溫度，保證石英坩堝外形尺寸，提高坩堝內(nèi)表面玻璃化結(jié)構(gòu)，大大提高了石英坩堝的 質(zhì)量。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖2為本發(fā)明中保溫圈的結(jié)構(gòu)；
[0011] 圖3為本發(fā)明中保溫圈與石墨模具之間的安裝示意圖；
[0012] 圖4為本發(fā)明的俯視圖；
[0013] 圖5為本發(fā)明的石墨電極的示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施 例。
[0015] 如圖1至圖5所示，本發(fā)明所述的一種大直徑石英坩堝模具，包括不銹鋼水冷模 具、石墨模具、石英砂料層以及保溫圈，所述石墨模具設(shè)置于不銹鋼水冷模具內(nèi)部，石墨模 具的內(nèi)壁處覆有石英砂料層，石墨模具上方設(shè)置有保溫圈，所述保溫圈為耐高溫材質(zhì)制成 的保溫圈，保溫圈的外徑比石英砂料層的外徑大1〇〇_，保溫圈的厚度為1〇_，保溫圈的高 度為 100 ~150mm.。
[0016] 其中，保溫圈在石英坩堝電弧熔制過程中保持置于石墨模具上口，保溫圈與石墨 模具之間的距離為小于IOmm ;保溫圈由石墨或石英制成。
[0017] 并且，本發(fā)明中還包括石墨電極，所述石墨電極穿過保溫圈后置于石英砂料層中， 每根石墨電極之間呈正三角形分布，每根石墨電極的底端與石墨模具內(nèi)壁之間的距離為 10 ~20cm。
[0018] 實施例1 :
[0019] 本實施中，熔制28寸石英坩堝，28寸石英坩堝的尺寸要求如表1 :
[0020] 表 1
[0021] 外徑 |706-710mm~ 壁厚 15-18mm 高度 420mm
[0022] 同時，選擇石墨和石英等耐高溫材料制作保溫圈，保溫圈的外徑要求大于熔制石 英坩堝尺寸的100mm，厚度l〇mm，高度100_150mm，本實施例中，保溫圈的具體參數(shù)如表2 :
[0023] 表 2
[0024] 外徑 1806-810~ MS To WM Too
[0025] 保溫圈在熔制過程中一直保持放在模具上口，與模具的間隙a控制在IOmm以內(nèi)。
[0026] 本發(fā)明能夠防止石墨模具口的溫度流失過快，具有良好的保溫效果。
【主權(quán)項】
1. 一種大直徑石英坩堝模具，其特征在于：包括不銹鋼水冷模具、石墨模具、石英砂料 層以及保溫圈，所述石墨模具設(shè)置于不銹鋼水冷模具內(nèi)部，石墨模具的內(nèi)壁處覆有石英砂 料層，石墨模具上方設(shè)置有保溫圈，所述保溫圈為耐高溫材質(zhì)制成的保溫圈，保溫圈的外徑 比石英砂料層的外徑大1〇〇_，保溫圈的厚度為1〇_，保溫圈的高度為100~150mm.。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑石英坩堝模具，其特征在于：所述保溫圈在石英坩堝 電弧熔制過程中保持置于石墨模具上口，保溫圈與石墨模具之間的距離為小于l〇mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑石英坩堝模具，其特征在于：所述保溫圈由石墨或石 英制成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑石英坩堝模具，其特征在于：還包括石墨電極，所述石 墨電極穿過保溫圈后置于石英砂料層中，每根石墨電極之間呈正三角形分布，每根石墨電 極的底端與石墨模具內(nèi)壁之間的距離為10~20cm。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種大直徑石英坩堝模具，包括不銹鋼水冷模具、石墨模具、石英砂料層以及保溫圈，所述石墨模具設(shè)置于不銹鋼水冷模具內(nèi)部，石墨模具的內(nèi)壁處覆有石英砂料層，石墨模具上方設(shè)置有保溫圈，所述保溫圈為耐高溫材質(zhì)制成的保溫圈，保溫圈的外徑比石英砂料層的外徑大100mm，保溫圈的厚度為10mm，保溫圈的高度為100～150mm。本發(fā)明在大尺寸石英坩堝的熔制過程中增加保溫圈，能夠充分提高坩堝熔制溫度，保證石英坩堝外形尺寸，提高坩堝內(nèi)表面玻璃化結(jié)構(gòu)，大大提高了石英坩堝的質(zhì)量。
【IPC分類】C03B20/00
【公開號】CN105060686
【申請?zhí)枴緾N201510507672
【發(fā)明人】劉福鴻, 馮濤
【申請人】江蘇華爾石英材料股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月18日