CN115198349A - 一种坩埚及埚帮冷却组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种坩埚及埚帮冷却组件，包括埚帮，埚帮的内侧开设有浅槽，浅槽的内部填充树脂为硅烷树脂层，埚帮的底部涂有耐磨层，耐磨层的边侧设置有高温隔热层，埚帮的顶部两侧帮壁倾斜设置为筒状，浅槽之间对称设置，埚帮的内部套设有坩埚，坩埚的外侧涂有石墨粉层，埚帮的软化温度大于坩埚的软化温度，本发明通过埚帮上的高温隔热层便于对坩埚在高温加工下进行隔热处理，起到一定防止坩埚发生膨胀的效果，避免坩埚膨胀无法从埚帮的内部脱离，且拆装坩埚后需要冷却一段时间，同时通过设置的高温隔热层降低石墨埚帮裂比例增加成本上升情况，保证埚帮的使用寿命，避免发生开裂，同时降低损坏的成本。

Description

一种坩埚及埚帮冷却组件

技术领域

本发明属于坩埚技术领域，具体涉及一种坩埚及埚帮冷却组件。

背景技术

目前，随着经济的发展，光伏发电作为绿色能源中的一种，日益受到重视，并得到了发展，单晶硅片作为光伏发电的一种基础材料，有着广泛的市场。目前，在制备单晶硅片时，需要使用碳埚帮作为支撑装有硅料的石英坩埚的载体，从而进行拉晶工作。故碳碳埚帮作为支撑载体成为制备单晶硅必不可少的部件。

其中申请号为“CN202121785718.8”所公开的“一种坩埚组合”也是日益成熟的技术，其“包括埚托；埚帮，设置于所述埚托上，所述埚帮具有自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的坩埚安装腔；坩埚，设置于所述坩埚安装腔内，所述坩埚的外侧面为自所述埚托向远离所述埚托方向逐渐增大的外侧面，所述外侧面和所述坩埚安装腔的内侧面相对设置，且所述埚帮的软化温度大于所述坩埚的软化温度”，但是该种坩埚在实际使用过程中，还存在以下缺陷：

1)石墨埚帮冷却时间延长热场温度不能够及时散热导致装炉工序产生异常，无法进行埚帮和坩埚之间的脱离造成开裂损坏。

2)降低石墨埚帮使用寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坩埚及埚帮冷却组件，旨在解决现有技术中现有石墨埚帮冷却时间延长热场温度不能够及时散热导致装炉工序产生异常，无法进行埚帮和坩埚之间的脱离造成开裂损坏和降低石墨埚帮使用寿命降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种坩埚及埚帮冷却组件，包括埚帮，所述埚帮的内侧开设有浅槽，所述浅槽的内部填充树脂为硅烷树脂层，所述埚帮的底部涂有耐磨层，所述耐磨层的边侧设置有高温隔热层，所述埚帮的顶部两侧帮壁倾斜设置为筒状，所述浅槽之间对称设置。

为了使得方便对坩埚拿取，作为本发明一种优选的，所述埚帮的内部套设有坩埚，所述坩埚的外侧涂有石墨粉层，所述埚帮的软化温度大于所述坩埚的软化温度。

为了使得便于对高温石墨埚帮进行冷却降低热场温度避免发生异常工时，作为本发明一种优选的，所述埚帮的底部开设有开槽，所述开槽内部滑动连接有支撑块，所述支撑块的两侧卡合块，所述支撑块底部位于中部开设有若干个第一散热槽，所述坩埚的底部底面与埚帮的内部表面接触配合，所述埚帮的底端两侧开设有若干个第二散热槽。

为了使得能够顺利脱离避免粘连，作为本发明一种优选的，所述埚帮底部和坩埚底部呈弧形，且密封封闭贴合，且所述埚帮内部底端顶面支撑于埚帮底端的顶面。

为了使得避免发生挤压裂开，作为本发明一种优选的，所述坩埚外侧与埚帮的内侧之间间隙，所述坩埚外侧面与埚帮的内侧面的间隙为D，且0mm＜D≤2.5mm。

为了使得便于对坩埚进行拿取，作为本发明一种优选的，所述坩埚和埚帮的底端为倒锥台形腔，所述倒锥台的母线与其中心线的夹角为α，且0°≤α≤3°，所述坩埚的埚壁顶部高于埚帮帮壁的顶部。

为了使得防止热胀冷缩后开裂，作为本发明一种优选的，所述坩埚的壁厚为7mm～25mm，所述埚帮的壁厚为8mm～30mm。

为了使得避免发生在高温过后开裂，作为本发明一种优选的，所述埚帮为碳埚帮或石墨埚帮；所述坩埚为石英坩埚或碳化硅坩埚。

为了使得可以满足埚帮和坩埚的耐高温性，作为本发明一种优选的，所述碳埚帮及石墨埚帮的密度为1.0g/cm 3～1.3g/cm 3；所述石英坩埚或碳化硅坩埚的密度为1.1g/cm 3～1.84g/cm 3。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过埚帮上的高温隔热层便于对坩埚在高温加工下进行隔热处理，起到一定防止坩埚发生膨胀的效果，避免坩埚膨胀无法从埚帮的内部脱离，且拆装坩埚后需要冷却一段时间，同时通过设置的高温隔热层降低石墨埚帮裂比例增加成本上升情况，保证埚帮的使用寿命，避免发生开裂，同时降低损坏的成本。

2)通过埚帮底端的开槽，便于对埚帮内部的温度进行散热降温，从而便于对埚帮进行冷却处理，通过设置的第一散热槽和第二散热槽，便于对高温石墨埚帮进行冷却降低热场温度避免发生异常工时。

3)通过坩埚外侧与埚帮的外侧之间间隙为0mm＜D≤2.5mm，在坩埚加热后发生膨胀与埚帮之间贴合，避免发生挤压裂开；通过坩埚和埚帮上的0°≤α≤3°的倾斜夹角，便于坩埚和埚帮之间脱离，避免之间接触开裂，且坩埚的埚壁顶部高于埚帮帮壁的顶部，便于对坩埚进行拿取。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的埚帮结构示意图；

图3为本发明的坩埚结构示意图。

图中：1、埚帮；11、浅槽；12、高温隔热层；13、开槽；14、支撑块；15、卡合块；16、第一散热槽；17、第二散热槽；2、坩埚。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：一种坩埚及埚帮冷却组件，包括埚帮1，埚帮1的内侧开设有浅槽11，浅槽11的内部填充树脂为硅烷树脂层12，埚帮1的底部涂有耐磨层，耐磨层的边侧设置有高温隔热层12，埚帮1的顶部两侧帮壁倾斜设置为筒状，浅槽11之间对称设置。

具体使用时，在高温加热后的石英坩埚冷却至室温后，会发热胀冷缩的变形，造成坩埚无法回到初始状态，会对埚帮造成膨胀挤压，使得埚帮1和坩埚2之间容易卡合，不便于将埚帮1和坩埚2分开，需要通过手动使用工具对埚帮1进行敲打，使得埚帮1和坩埚2之间敲打晃动，在敲打的过程中容易造成埚帮1的损坏破裂，最后才能取下坩埚2，然后本埚帮1的内部设置有浅槽11，且在浅槽11的内部填充有硅烷树脂层，对坩埚2在脱离埚帮时进行防护，同时通过埚帮1上的高温隔热层12便于对坩埚2在高温加工下进行隔热处理，起到一定防止坩埚2发生膨胀的效果，避免坩埚2膨胀无法从埚帮1的内部脱离，且拆装坩埚2后需要冷却一段时间，同时通过设置的高温隔热层12降低石墨埚帮裂比例增加成本上升情况，保证埚帮1的使用寿命，避免发生开裂，同时降低损坏的成本。

埚帮1的内部套设有坩埚2，坩埚2的外侧涂有石墨粉层，埚帮1的软化温度大于坩埚2的软化温度。

具体使用时，通过埚帮1的软化温度大于坩埚2的软化温度，从而便于坩埚2热膨胀发生变形，且埚帮1热膨胀变形，方便扩张，避免对坩埚2进行卡合，方便对坩埚1拿取。

埚帮1的底部开设有开槽13，开槽13内部滑动连接有支撑块14，支撑块14的两侧卡合块15，支撑块14底部位于中部开设有若干个第一散热槽16，坩埚2的底部底面与埚帮1的内部表面接触配合，埚帮1的底端两侧开设有若干个第二散热槽17。

具体使用时，通过埚帮1底端的开槽13，便于开槽13内部的支撑块14进行滑动拿出，使得开槽13可以对埚帮1内部的温度进行散热降温，从而便于对埚帮1进行冷却处理，通过设置的第一散热槽16和第二散热槽17，便于对高温石墨埚帮进行冷却降低热场温度避免发生异常工时。

埚帮1底部和坩埚2底部呈弧形，且密封封闭贴合，且埚帮1内部底端顶面支撑于埚帮1底端的顶面。

具体使用时，通过坩埚2和埚帮1底部弧形边，便于坩埚2和埚帮1贴合，从而便于高温加热后，能够顺利脱离避免粘连。

坩埚2外侧与埚帮1的内侧之间间隙，坩埚2外侧面与埚帮1的内侧面的间隙为D，且0mm＜D≤2.5mm。

具体使用时，通过坩埚2外侧与埚帮1的外侧之间间隙为0mm＜D≤2.5mm，在坩埚2加热后发生膨胀与埚帮1之间贴合，避免发生挤压裂开。

坩埚2和埚帮1的底端为倒锥台形腔，倒锥台的母线与其中心线的夹角为α，且0°≤α≤3°，坩埚2的埚壁顶部高于埚帮1帮壁的顶部。

具体使用时，通过坩埚2和埚帮1上的0°≤α≤3°的倾斜夹角，便于坩埚2和埚帮1之间脱离，避免之间接触开裂，且坩埚2的埚壁顶部高于埚帮1帮壁的顶部，便于对坩埚2进行拿取。

坩埚2的壁厚为7mm～25mm，埚帮1的壁厚为8mm～30mm。

具体使用时，通过坩埚2厚度为7mm～25mm和埚帮1厚度为8mm～30mm的尺寸，防止热胀冷缩后开裂。

埚帮1为碳埚帮或石墨埚帮；坩埚2为石英坩埚或碳化硅坩埚。

具体使用时，延长埚帮1和坩埚2的使用寿命，避免发生在高温过后开裂。

碳埚帮及石墨埚帮的密度为1.0g/cm 3～1.3g/cm 3；石英坩埚或碳化硅坩埚的密度为1.1g/cm 3～1.84g/cm 3。

具体使用时，采用上述的密度范围，既可以保证埚帮2具有足够的强度，又可以满足埚帮1和坩埚2的耐高温性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种坩埚及埚帮冷却组件，包括埚帮(1)，其特征在于，所述埚帮(1)的内侧开设有浅槽(11)，所述浅槽(11)的内部填充树脂为硅烷树脂层(12)，所述埚帮(1)的底部涂有耐磨层，所述耐磨层的边侧设置有高温隔热层(12)，所述埚帮(1)的顶部两侧帮壁倾斜设置为筒状，所述浅槽(11)之间对称设置。

2.根据权利要求1所述的一种坩埚及埚帮冷却组件，其特征在于：所述埚帮(1)的内部套设有坩埚(2)，所述坩埚(2)的外侧涂有石墨粉层，所述埚帮(1)的软化温度大于所述坩埚(2)的软化温度。

3.根据权利要求1所述的一种坩埚及埚帮冷却组件，其特征在于：所述埚帮(1)的底部开设有开槽(13)，所述开槽(13)内部滑动连接有支撑块(14)，所述支撑块(14)的两侧卡合块(15)，所述支撑块(14)底部位于中部开设有若干个第一散热槽(16)，所述坩埚(2)的底部底面与埚帮(1)的内部表面接触配合，所述埚帮(1)的底端两侧开设有若干个第二散热槽(17)。

4.根据权利要求1所述的一种坩埚及埚帮冷却组件，其特征在于：所述埚帮(1)底部和坩埚(2)底部呈弧形，且密封封闭贴合，且所述埚帮(1)内部底端顶面支撑于埚帮(1)底端的顶面。

5.根据权利要求1所述的一种坩埚及埚帮冷却组件，其特征在于：所述坩埚(2)外侧与埚帮(1)的内侧之间间隙，所述坩埚(2)外侧面与埚帮(1)的内侧面的间隙为D，且0mm＜D≤2.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种坩埚及埚帮冷却组件，其特征在于：所述坩埚(2)和埚帮(1)的底端为倒锥台形腔，所述倒锥台的母线与其中心线的夹角为α，且0°≤α≤3°，所述坩埚(2)的埚壁顶部高于埚帮(1)帮壁的顶部。

7.根据权利要求1所述的一种坩埚及埚帮冷却组件，其特征在于：所述坩埚(2)的壁厚为7mm～25mm，所述埚帮(1)的壁厚为8mm～30mm。

8.根据权利要求1所述的一种坩埚及埚帮冷却组件，其特征在于：所述埚帮(1)为碳埚帮或石墨埚帮；所述坩埚(2)为石英坩埚或碳化硅坩埚。

9.根据权利要求8所述的一种坩埚及埚帮冷却组件，其特征在于：所述碳埚帮及石墨埚帮的密度为1.0g/cm3～1.3g/cm3；所述石英坩埚或碳化硅坩埚的密度为1.1g/cm3～1.84g/cm3。

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