一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410454590.5

申请日:

2014.09.09

公开号:

CN104213198A

公开日:

2014.12.17

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效 IPC(主分类):C30B 35/00申请日:20140909|||公开

IPC分类号:

C30B35/00; C03B20/00; C03C3/06

主分类号:

C30B35/00

申请人:

江苏凯新隆石英科技有限公司

发明人:

唐秀云

地址:

223600 江苏省宿迁市沭阳县青伊湖垤庄工业园区发展大道5号

优先权:

专利代理机构:

南京钟山专利代理有限公司 32252

代理人:

李小静

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内容摘要

本发明涉及一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚和设置在外坩埚内部的内坩埚组合而成,所述的外坩埚和内坩埚之间的距离为4~8mm,外坩埚和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50%。与现有的技术相比,本发明的有益效果是:1、由于尺寸较小,易注浆成型及修坯;2、椭圆形石英坩埚坯体尺寸较小,烧制体积小,易一次成型成品;3、通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的椭圆形石英坩埚,并形成椭圆形双层石英坩埚独创技术;4、外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,由于椭圆形的抗压能力最强,有效的避免了石英坩埚变形和无法拉晶现象的出现,防止了溶料中发生鼓包。

权利要求书

1.  一种椭圆形双层石英坩埚,其特征在于,由外坩埚和设置在外坩埚内部的内坩埚组合而成,所述的外坩埚和内坩埚之间的距离为4~8mm,外坩埚和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50%,外坩埚和内坩埚规格为:外坩埚和内坩埚的厚度为5~12mm,外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为50~70度,外坩埚和内坩埚的高度为250~270mm,外坩埚顶部椭圆长轴为450~470mm,外坩埚顶部椭圆短轴为225~235mm,外坩埚底部椭圆长轴为290~310mm,外坩埚底部椭圆短轴为145~155mm,内坩埚顶部椭圆长轴为434~466mm,内坩埚顶部椭圆短轴为217~233mm,内坩埚底部椭圆长轴为274~306mm,内坩埚底部椭圆短轴为137~153mm。

2.
  根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚,其特征在于,所述的外坩埚和内坩埚规格最优选方案:外坩埚和内坩埚之间的距离为6mm,外坩埚和内坩埚的厚度为8mm,外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为60度,外坩埚和内坩埚的高度为260mm,外坩埚顶部椭圆长轴为460mm,外坩埚顶部椭圆短轴为230mm,外坩埚底部椭圆长轴为300mm,外坩埚底部椭圆短轴为150mm,内坩埚顶部椭圆长轴为448mm,内坩埚顶部椭圆短轴为224mm,内坩埚底部椭圆长轴为288mm,内坩埚底部椭圆短轴为144mm。

3.
  根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚,其特征在于,所述的内坩埚为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚上口椭圆度大于外坩埚椭圆度,内坩埚下口椭圆度小于外坩埚下口椭圆度。

4.
  根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚,其特征在于,所述的内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0.1~0.3mm的防爆裂孔。

5.
  根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚的制备方法,其特征在于,按以下步骤完成:
(1)石英砂泥浆的制备:外坩埚和内坩埚由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料:石英砂93~95份,氟硅酸钠0.2~2.4份,碳酸钙1~3份,聚乙烯醇0.1~0.3份,高岭土2~4份,硅酸钠0.5~1份,将配合料加入球磨机中,按照40ml蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨24~48小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;
(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具:按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为0.5~1mm;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;
(3)注浆成型及修坯:将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为5~12mm时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24h;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚坯体;
(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制:将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成:首先,以升温速度为1~5℃/min,自室温升温至150℃,并保温240~360min;然后,以升温速度为5℃/min,自150℃升温至540℃,并保温30min;其次,以升温速度为1℃/min,自540℃升温至850℃,并保温30min;再次,以升温速度为4℃/min,自840℃升温至1280℃,保温120min后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚;
(5)组合:内坩埚安放在外坩埚内,内坩埚与外坩埚接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔,防止内坩埚在特殊环境下产生爆裂。

说明书

一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法
技术领域
本发明涉及无机非金属制品技术领域,特别涉及一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法。
背景技术
石英坩埚可在1450度以下使用,分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅,发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今,世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。他具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。
目前,用石英砂泥浆注浆成型方法生产的石英坩埚,一般为方形或长方形,多晶硅铸锭用的石英坩埚,一般为方形或长方形,石英砂泥浆注浆模具,设计的一般为方形或长方形形状。同时大多数石英坩埚为单层结构,并且由于方形或长方形在相同壁厚的情况下,直径越大抗压能力越低,因为直径约大,受力面积越大,所以可以耐压能力越低,因此,底部压强大,当底部直径小,有利于提高容器的耐压强度,由于以往的石英坩埚为方形或长方形,其底部抗压能力偏低,当使用者有误操作的时候,极易出现石英坩埚变形的现象,大大影响了正常拉晶,严重时将无法拉晶,同时溶料中发生鼓包的问题,当鼓包较大时,在拉晶过程中随着液位的下降,鼓包会渐渐露出液面,这时已经拉出的晶棒会碰擦鼓包,如不及时停炉会发生晶棒跌落的严重事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便、科学实用、提高石英坩埚抗压能力的椭圆形双层石英坩埚及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚和设置在外坩埚内部的内坩埚组合而成,所述的外坩埚和内坩埚之间的距离为4~8mm,外坩埚和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50%,外坩埚和内坩埚规格为:外坩埚和内坩埚的厚度为5~12mm,外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为50~70度,外坩埚和内坩埚的高度为250~270mm,外坩埚顶部椭圆长轴为450~470mm,外坩埚顶部椭圆短轴为225~235mm,外坩埚底部椭圆长轴为290~310mm,外坩埚底部椭圆短轴为145~155mm,内坩埚顶部椭圆长轴为434~466mm,内坩埚顶部椭圆短轴为217~233mm,内坩埚底部椭圆长轴为274~306mm,内坩埚底部椭圆短轴为137~153mm。
所述的外坩埚和内坩埚规格最优选方案:外坩埚和内坩埚之间的距离为6mm,外坩埚和内坩埚的厚度为8mm,外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为60度,外坩埚和内坩埚的高度为260mm,外坩埚顶部椭圆长轴为460mm,外坩埚顶部椭圆短轴为230mm,外坩埚底部椭圆长轴为300mm,外坩埚底部椭圆短轴为150mm,内坩埚顶部椭圆长轴为448mm,内坩埚顶部椭圆短轴为224mm,内坩埚底部椭圆长轴为288mm,内坩埚底部椭圆短轴为144mm。
所述的内坩埚为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚上口椭圆度大于外坩埚椭圆度,内坩埚下口椭圆度小于外坩埚下口椭圆度。
所述的内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0.1~0.3mm的防爆裂孔。
一种椭圆形双层石英坩埚的制备方法,按以下步骤完成:
(1)石英砂泥浆的制备:外坩埚和内坩埚由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料:石英砂93~95份,氟硅酸钠0.2~2.4份,碳酸钙1~3份,聚乙烯醇0.1~0.3份,高岭土2~4份,硅酸钠0.5~1份,将配合料加入球磨机中,按照40ml蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨24~48小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;
(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具:按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为0.5~1mm;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;
(3)注浆成型及修坯:将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为5~12mm时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24h;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚坯体;
(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制:将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成:首先,以升温速度为1~5℃/min,自室温升温至150℃,并保温240~360min;然后,以升温速度为5℃/min,自150℃升温至540℃,并保温30min;其次,以升温速度为1℃/min,自540℃升温至850℃,并保温30min;再次,以升温速度为4℃/min,自840℃升温至1280℃,保温120min后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚;
(5)组合:内坩埚安放在外坩埚内,内坩埚与外坩埚接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔,防止内坩埚在特殊环境下产生爆裂。
与现有的技术相比,本发明的有益效果是:
1、椭圆形石英坩埚较方形或长方形石英坩埚相比,由于尺寸较小,易注浆成型及修坯。
2、椭圆形石英坩埚坯体尺寸较小,烧制体积小,易一次成型成品。
3、通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的椭圆形石英坩埚,并形成椭圆形双层石英坩埚独创技术。
4、由于容器底部压强大,而外坩埚和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构,当底部直径小,有利于提高容器的耐压强度,同时外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,由于椭圆形的抗压能力最强,有效的避免了石英坩埚变形和无法拉晶现象的出现,防止了溶料中发生鼓包。
附图说明
图1 是本发明的结构图。
1—外坩埚  2—内坩埚  3—防爆裂孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明:
实施例一
如图1所示,一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚2组合而成,所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为4mm,外坩埚1和内坩埚2的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50%,外坩埚1和内坩埚2规格为:外坩埚1和内坩埚2的厚度为6mm,外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为50度,外坩埚1和内坩埚2的高度为250mm,外坩埚1顶部椭圆长轴为450mm,外坩埚1顶部椭圆短轴为225mm,外坩埚1底部椭圆长轴为290mm,外坩埚1底部椭圆短轴为145mm,内坩埚2顶部椭圆长轴为442mm,内坩埚2顶部椭圆短轴为221mm,内坩埚2底部椭圆长轴为282mm,内坩埚2底部椭圆短轴为141mm,所述的内坩埚2为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度,内坩埚2下口椭圆度小于外坩埚1下口椭圆度,所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0.1mm的防爆裂孔3。
此的制备方法,按以下步骤完成:
(1)石英砂泥浆的制备:外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料:石英砂93份,氟硅酸钠0.2份,碳酸钙1份,聚乙烯醇0.1份,高岭土2份,硅酸钠0.5份,将配合料加入球磨机中,按照40ml蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨24~48小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;
(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具:按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为0.5mm;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;
(3)注浆成型及修坯:将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为6mm时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24h;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体;
(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制:将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成:首先,以升温速度为1~5℃/min,自室温升温至150℃,并保温240~360min;然后,以升温速度为5℃/min,自150℃升温至540℃,并保温30min;其次,以升温速度为1℃/min,自540℃升温至850℃,并保温30min;再次,以升温速度为4℃/min,自840℃升温至1280℃,保温120min后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2;
(5)组合:内坩埚2安放在外坩埚1内,内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔3,防止内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。
实施例二
如图1所示,一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚2组合而成,所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为6mm,外坩埚1和内坩埚2的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50%,外坩埚1和内坩埚2规格为:外坩埚1和内坩埚2的厚度为8mm,外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为60度,外坩埚1和内坩埚2的高度为260mm,外坩埚1顶部椭圆长轴为460mm,外坩埚1顶部椭圆短轴为230mm,外坩埚1底部椭圆长轴为300mm,外坩埚1底部椭圆短轴为150mm,内坩埚2顶部椭圆长轴为448mm,内坩埚2顶部椭圆短轴为224mm,内坩埚2底部椭圆长轴为288mm,内坩埚2底部椭圆短轴为144mm,所述的内坩埚2为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度,内坩埚2下口椭圆度小于外坩埚1下口椭圆度,所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0.2mm的防爆裂孔3。
此的制备方法,按以下步骤完成:
(1)石英砂泥浆的制备:外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料:石英砂94份,氟硅酸钠1.4份,碳酸钙2份,聚乙烯醇0.2份,高岭土3份,硅酸钠0.7份,将配合料加入球磨机中,按照40ml蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨24~48小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;
(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具:按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为0.5mm;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;
(3)注浆成型及修坯:将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为8mm时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24h;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体;
(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制:将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成:首先,以升温速度为1~5℃/min,自室温升温至150℃,并保温240~360min;然后,以升温速度为5℃/min,自150℃升温至540℃,并保温30min;其次,以升温速度为1℃/min,自540℃升温至850℃,并保温30min;再次,以升温速度为4℃/min,自840℃升温至1280℃,保温120min后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2;
(5)组合:内坩埚2安放在外坩埚1内,内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔3,防止内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。
实施例三
如图1所示,一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚2组合而成,所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为8mm,外坩埚1和内坩埚2的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50%,外坩埚1和内坩埚2规格为:外坩埚1和内坩埚2的厚度为10mm,外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为70度,外坩埚1和内坩埚2的高度为270mm,外坩埚1顶部椭圆长轴为470mm,外坩埚1顶部椭圆短轴为235mm,外坩埚1底部椭圆长轴为310mm,外坩埚1底部椭圆短轴为155mm,内坩埚2顶部椭圆长轴为454mm,内坩埚2顶部椭圆短轴为227mm,内坩埚2底部椭圆长轴为294mm,内坩埚2底部椭圆短轴为147mm,所述的内坩埚2为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度,内坩埚2下口椭圆度小于外坩埚1下口椭圆度,所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0.3mm的防爆裂孔3。
此的制备方法,按以下步骤完成:
(1)石英砂泥浆的制备:外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料:石英砂95份,氟硅酸钠2.4份,碳酸钙3份,聚乙烯醇0.3份,高岭土4份,硅酸钠1份,将配合料加入球磨机中,按照40ml蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨24~48小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;
(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具:按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为0.5mm;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;
(3)注浆成型及修坯:将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为10mm时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24h;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体;
(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制:将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成:首先,以升温速度为1~5℃/min,自室温升温至150℃,并保温240~360min;然后,以升温速度为5℃/min,自150℃升温至540℃,并保温30min;其次,以升温速度为1℃/min,自540℃升温至850℃,并保温30min;再次,以升温速度为4℃/min,自840℃升温至1280℃,保温120min后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2;
(5)组合:内坩埚2安放在外坩埚1内,内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔3,防止内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。
经过上述实验表明,本发明的产品属性为:抗压强度为8004~8500kg/cm2,抗拆强度为710~1040kg/cm2,石英坩埚抗弯强度为700~1100kg/cm2,抗扭强度为304~600kg/cm2),能承受住12kg以上的Si料。
经过上述实验表明,采用外坩埚1和内坩埚2之间的距离为6mm,外坩埚1和内坩埚2的厚度为8mm,外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为60度,外坩埚1和内坩埚2的高度为260mm,外坩埚1顶部椭圆长轴为460mm,外坩埚1顶部椭圆短轴为230mm,外坩埚1底部椭圆长轴为300mm,外坩埚1底部椭圆短轴为150mm,内坩埚2顶部椭圆长轴为448mm,内坩埚2顶部椭圆短轴为224mm,内坩埚2底部椭圆长轴为288mm,内坩埚2底部椭圆短轴为144mm的椭圆形双层石英坩埚在生产中,其结果最令人满意。

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1、10申请公布号CN104213198A43申请公布日20141217CN104213198A21申请号201410454590522申请日20140909C30B35/00200601C03B20/00200601C03C3/0620060171申请人江苏凯新隆石英科技有限公司地址223600江苏省宿迁市沭阳县青伊湖垤庄工业园区发展大道5号72发明人唐秀云74专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人李小静54发明名称一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法57摘要本发明涉及一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚和设置在外坩埚内部的内坩埚组合而成,所述的外坩埚和内坩埚之间的距离为48MM,外坩埚。

2、和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50。与现有的技术相比,本发明的有益效果是1、由于尺寸较小,易注浆成型及修坯;2、椭圆形石英坩埚坯体尺寸较小,烧制体积小,易一次成型成品;3、通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的椭圆形石英坩埚,并形成椭圆形双层石英坩埚独创技术;4、外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,由于椭圆形的抗压能力最强,有效的避免了石英坩埚变形和无法拉晶现象的出现,防止了溶料中发生鼓包。51INTCL权利要求书2页说明书6页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图1页10申。

3、请公布号CN104213198ACN104213198A1/2页21一种椭圆形双层石英坩埚,其特征在于,由外坩埚和设置在外坩埚内部的内坩埚组合而成,所述的外坩埚和内坩埚之间的距离为48MM,外坩埚和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50,外坩埚和内坩埚规格为外坩埚和内坩埚的厚度为512MM,外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为5070度,外坩埚和内坩埚的高度为250270MM,外坩埚顶部椭圆长轴为450470MM,外坩埚顶部椭圆短轴为225235MM,外坩埚底部椭圆长轴为290310MM,外坩埚底部椭圆短轴为145155MM,内坩埚顶部椭圆长轴为。

4、434466MM,内坩埚顶部椭圆短轴为217233MM,内坩埚底部椭圆长轴为274306MM,内坩埚底部椭圆短轴为137153MM。2根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚,其特征在于,所述的外坩埚和内坩埚规格最优选方案外坩埚和内坩埚之间的距离为6MM,外坩埚和内坩埚的厚度为8MM,外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为60度,外坩埚和内坩埚的高度为260MM,外坩埚顶部椭圆长轴为460MM,外坩埚顶部椭圆短轴为230MM,外坩埚底部椭圆长轴为300MM,外坩埚底部椭圆短轴为150MM,内坩埚顶部椭圆长轴为448MM,内坩埚顶部椭圆短轴为224MM,内坩埚底部椭圆长轴为288MM,内坩埚底部椭圆短轴。

5、为144MM。3根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚,其特征在于,所述的内坩埚为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚上口椭圆度大于外坩埚椭圆度,内坩埚下口椭圆度小于外坩埚下口椭圆度。4根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚,其特征在于,所述的内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0103MM的防爆裂孔。5根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚的制备方法,其特征在于,按以下步骤完成(1)石英砂泥浆的制备外坩埚和内坩埚由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料石英砂9395份,氟硅酸钠0224份,碳酸钙13份,聚乙烯醇0103份,高岭土24份,硅酸钠051份,将配合料加入。

6、球磨机中,按照40ML蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨2448小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60的300目碳化硅粉和40的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为051MM;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;(3)注浆成型及修坯将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模。

7、具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为512MM时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24H;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚坯体;(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成首先,以升温速度为15/MIN,自室温升温至150,并保温240360MIN;然后,以升权利要求书CN104213198A2/2页3温速度为5/MIN,自1。

8、50升温至540,并保温30MIN;其次,以升温速度为1/MIN,自540升温至850,并保温30MIN;再次,以升温速度为4/MIN,自840升温至1280,保温120MIN后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚;(5)组合内坩埚安放在外坩埚内,内坩埚与外坩埚接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔,防止内坩埚在特殊环境下产生爆裂。权利要求书CN104213198A1/6页4一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法技术领域0001本发明涉及无机非金属制品技术领域,特别涉及。

9、一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法。背景技术0002石英坩埚可在1450度以下使用,分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅,发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今,世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。他具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。0003目前,用石英砂泥浆注浆成型方法生产的石英坩埚,一般为方形或长方形,多晶硅铸锭用的石英坩埚,一般为方形或长方形,石英砂泥浆注浆模具,设计的一般为方形或长方形形状。同时大多数石英坩埚为单层结构,并且由于方形或长方形在相同壁厚的情况下,直径越大抗压能力越低,因为直径约大,受。

10、力面积越大,所以可以耐压能力越低,因此,底部压强大,当底部直径小,有利于提高容器的耐压强度,由于以往的石英坩埚为方形或长方形,其底部抗压能力偏低,当使用者有误操作的时候,极易出现石英坩埚变形的现象,大大影响了正常拉晶,严重时将无法拉晶,同时溶料中发生鼓包的问题,当鼓包较大时,在拉晶过程中随着液位的下降,鼓包会渐渐露出液面,这时已经拉出的晶棒会碰擦鼓包,如不及时停炉会发生晶棒跌落的严重事故。发明内容0004本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便、科学实用、提高石英坩埚抗压能力的椭圆形双层石英坩埚及其制备方法。0005为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚和。

11、设置在外坩埚内部的内坩埚组合而成,所述的外坩埚和内坩埚之间的距离为48MM,外坩埚和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50,外坩埚和内坩埚规格为外坩埚和内坩埚的厚度为512MM,外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为5070度,外坩埚和内坩埚的高度为250270MM,外坩埚顶部椭圆长轴为450470MM,外坩埚顶部椭圆短轴为225235MM,外坩埚底部椭圆长轴为290310MM,外坩埚底部椭圆短轴为145155MM,内坩埚顶部椭圆长轴为434466MM,内坩埚顶部椭圆短轴为217233MM,内坩埚底部椭圆长轴为274306MM,内坩埚底部椭圆短轴为。

12、137153MM。0006所述的外坩埚和内坩埚规格最优选方案外坩埚和内坩埚之间的距离为6MM,外坩埚和内坩埚的厚度为8MM,外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为60度,外坩埚和内坩埚的高度为260MM,外坩埚顶部椭圆长轴为460MM,外坩埚顶部椭圆短轴为230MM,外坩埚底部椭圆长轴为300MM,外坩埚底部椭圆短轴为150MM,内坩埚顶部椭圆长轴为448MM,内坩埚顶部椭圆短轴为224MM,内坩埚底部椭圆长轴为288MM,内坩埚底部椭圆短轴为144MM。说明书CN104213198A2/6页50007所述的内坩埚为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚上口椭圆度大于外坩埚椭圆度,内坩埚下口椭圆度小于外。

13、坩埚下口椭圆度。0008所述的内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0103MM的防爆裂孔。0009一种椭圆形双层石英坩埚的制备方法,按以下步骤完成(1)石英砂泥浆的制备外坩埚和内坩埚由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料石英砂9395份,氟硅酸钠0224份,碳酸钙13份,聚乙烯醇0103份,高岭土24份,硅酸钠051份,将配合料加入球磨机中,按照40ML蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨2448小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具按照工艺要求,将。

14、已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60的300目碳化硅粉和40的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为051MM;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;(3)注浆成型及修坯将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为512MM时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24H;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后。

15、既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚坯体;(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成首先,以升温速度为15/MIN,自室温升温至150,并保温240360MIN;然后,以升温速度为5/MIN,自150升温至540,并保温30MIN;其次,以升温速度为1/MIN,自540升温至850,并保温30MIN;再次,以升温速度为4/MIN,自840升温至1280,保温120MIN后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚;(。

16、5)组合内坩埚安放在外坩埚内,内坩埚与外坩埚接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔,防止内坩埚在特殊环境下产生爆裂。0010与现有的技术相比,本发明的有益效果是1、椭圆形石英坩埚较方形或长方形石英坩埚相比,由于尺寸较小,易注浆成型及修坯。00112、椭圆形石英坩埚坯体尺寸较小,烧制体积小,易一次成型成品。00123、通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的椭圆形石英坩埚,并形成椭圆形双层石英坩埚独创技术。00134、由于容器底部压强大,而外坩埚和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构,当底部直径小,有利于提高容器的耐压强度,同时外坩埚和内坩埚顶部的。

17、开口和底部均为椭圆形结构,由于椭圆形的抗压能力最强,有效的避免了石英坩埚变形和无法拉晶现象的出现,防止了溶料中发生鼓包。说明书CN104213198A3/6页6附图说明0014图1是本发明的结构图。00151外坩埚2内坩埚3防爆裂孔。具体实施方式0016下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明实施例一如图1所示,一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚2组合而成,所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为4MM,外坩埚1和内坩埚2的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50,外坩埚1和内坩埚2规格为外坩埚1和内坩埚2的厚度为6。

18、MM,外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为50度,外坩埚1和内坩埚2的高度为250MM,外坩埚1顶部椭圆长轴为450MM,外坩埚1顶部椭圆短轴为225MM,外坩埚1底部椭圆长轴为290MM,外坩埚1底部椭圆短轴为145MM,内坩埚2顶部椭圆长轴为442MM,内坩埚2顶部椭圆短轴为221MM,内坩埚2底部椭圆长轴为282MM,内坩埚2底部椭圆短轴为141MM,所述的内坩埚2为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度,内坩埚2下口椭圆度小于外坩埚1下口椭圆度,所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个01MM的防爆裂孔3。0017此的制备方法,按以下步骤完成。

19、(1)石英砂泥浆的制备外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料石英砂93份,氟硅酸钠02份,碳酸钙1份,聚乙烯醇01份,高岭土2份,硅酸钠05份,将配合料加入球磨机中,按照40ML蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨2448小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60的300目碳化硅粉和40的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷。

20、涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为05MM;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;(3)注浆成型及修坯将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为6MM时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24H;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体;(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按。

21、照以下温度制度烧成首先,以升温速度为15/MIN,自室温升温至150,并保温240360MIN;然后,以升温速度为5/MIN,自150升温至540,并保温30MIN;其次,以升温速度为1/MIN,自说明书CN104213198A4/6页7540升温至850,并保温30MIN;再次,以升温速度为4/MIN,自840升温至1280,保温120MIN后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2;(5)组合内坩埚2安放在外坩埚1内,内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面。

22、设有的防爆裂孔3,防止内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。0018实施例二如图1所示,一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚2组合而成,所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为6MM,外坩埚1和内坩埚2的竖直截面为等腰梯形结构,外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50,外坩埚1和内坩埚2规格为外坩埚1和内坩埚2的厚度为8MM,外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为60度,外坩埚1和内坩埚2的高度为260MM,外坩埚1顶部椭圆长轴为460MM,外坩埚1顶部椭圆短轴为230MM,外坩埚1底部椭圆长轴为300MM,外坩埚1底部椭圆短轴为150MM,内坩埚2顶部椭圆长。

23、轴为448MM,内坩埚2顶部椭圆短轴为224MM,内坩埚2底部椭圆长轴为288MM,内坩埚2底部椭圆短轴为144MM,所述的内坩埚2为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度,内坩埚2下口椭圆度小于外坩埚1下口椭圆度,所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个02MM的防爆裂孔3。0019此的制备方法,按以下步骤完成(1)石英砂泥浆的制备外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料石英砂94份,氟硅酸钠14份,碳酸钙2份,聚乙烯醇02份,高岭土3份,硅酸钠07份,将配合料加入球磨机中,按照40ML蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中。

24、加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨2448小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60的300目碳化硅粉和40的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为05MM;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;(3)注浆成型及修坯将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为8MM时,迅。

25、速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24H;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体;(4)两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成首先,以升温速度为15/MIN,自室温升温至150,并保温240360MIN;然后,以升温速度为5/MIN,自150升温至540,并保温30MIN;其次,以升温速度为1/MIN,自540升温至850,并保温30MIN;再。

26、次,以升温速度为4/MIN,自840升温至1280,说明书CN104213198A5/6页8保温120MIN后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2;(5)组合内坩埚2安放在外坩埚1内,内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔3,防止内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。0020实施例三如图1所示,一种椭圆形双层石英坩埚,由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚2组合而成,所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为8MM,外坩埚1和内坩埚2的竖直截面为等腰梯形结。

27、构,外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构,其椭圆率均为50,外坩埚1和内坩埚2规格为外坩埚1和内坩埚2的厚度为10MM,外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为70度,外坩埚1和内坩埚2的高度为270MM,外坩埚1顶部椭圆长轴为470MM,外坩埚1顶部椭圆短轴为235MM,外坩埚1底部椭圆长轴为310MM,外坩埚1底部椭圆短轴为155MM,内坩埚2顶部椭圆长轴为454MM,内坩埚2顶部椭圆短轴为227MM,内坩埚2底部椭圆长轴为294MM,内坩埚2底部椭圆短轴为147MM,所述的内坩埚2为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状,内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度,内坩埚2下口椭圆度小于外坩埚1下。

28、口椭圆度,所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个03MM的防爆裂孔3。0021此的制备方法,按以下步骤完成(1)石英砂泥浆的制备外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合料石英砂95份,氟硅酸钠24份,碳酸钙3份,聚乙烯醇03份,高岭土4份,硅酸钠1份,将配合料加入球磨机中,按照40ML蒸馏水/100克配合料的比例,向球磨机中加入蒸馏水;再放入与配合料等重量的球石球磨2448小时;最后,将料浆从球磨机中倒出,并经过150目标准筛细分,形成坩埚用的石英砂泥浆;(2)成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具按照工艺要求,将已烘干的两种不同尺寸型号椭圆形石膏模具内表面修理平。

29、滑,并用湿海绵对内表面进行一次刷洗;将已混合均匀的质量分数为60的300目碳化硅粉和40的步骤(1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石膏模具内壁,喷涂厚度为05MM;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚成型用模具;(3)注浆成型及修坯将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具中,并不断震动石膏模具,待石膏内壁吸附的泥浆厚度为10MM时,迅速将石膏模具中多余的石英砂泥浆倒出;当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时,迅速进行脱模,并将脱模的坯体在空气中放置24H;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉,并对坯体中的缺陷进行修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体;(4)两。

30、种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中;将匣钵推入隧道炉中后,按照以下温度制度烧成首先,以升温速度为15/MIN,自室温升温至150,并保温240360MIN;然后,以升温速度为5/MIN,自150升温至540,并保温30MIN;其次,以升温速度为1/MIN,自540升温至850,并保温30MIN;再次,以升温速度为4/MIN,自840升温至1280,保温120MIN后,关掉电源,待炉温降至室温时,取出匣钵既得椭圆形石英坩埚,通过两次坯说明书CN104213198A6/6页9体烧制,既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2;(5)组。

31、合内坩埚2安放在外坩埚1内,内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接,形成椭圆形双层石英坩埚,内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔3,防止内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。0022经过上述实验表明,本发明的产品属性为抗压强度为80048500KG/CM2,抗拆强度为7101040KG/CM2,石英坩埚抗弯强度为7001100KG/CM2,抗扭强度为304600KG/CM2),能承受住12KG以上的SI料。0023经过上述实验表明,采用外坩埚1和内坩埚2之间的距离为6MM,外坩埚1和内坩埚2的厚度为8MM,外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为60度,外坩埚1和内坩埚2的高度为260MM,外坩埚1顶部椭圆长轴为460MM,外坩埚1顶部椭圆短轴为230MM,外坩埚1底部椭圆长轴为300MM,外坩埚1底部椭圆短轴为150MM,内坩埚2顶部椭圆长轴为448MM,内坩埚2顶部椭圆短轴为224MM,内坩埚2底部椭圆长轴为288MM,内坩埚2底部椭圆短轴为144MM的椭圆形双层石英坩埚在生产中,其结果最令人满意。说明书CN104213198A1/1页10图1说明书附图CN104213198A10。

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