專利名稱：硅粉真空壓實(shí)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硅材料處理利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種硅粉真空壓實(shí)裝置及其方 法。
背景技術(shù)：
受益于光伏行業(yè)的快速發(fā)展，近年來太陽能級(jí)多晶硅材料的應(yīng)用得到了迅猛發(fā) 展。雖然幾年來多晶硅的產(chǎn)量不斷增加，但仍然趕不上多晶硅的需求，尤其是趕不上太 陽能級(jí)多晶硅需求的增長(zhǎng)速度，在全球范圍內(nèi)，太陽能級(jí)多晶硅的供需缺口越來越大， 供不應(yīng)求的狀況愈演愈烈，這就要求我們不斷發(fā)展新的方法或裝置利用一切可以使用的 硅原料，如硅粉。但對(duì)硅粉的利用需要我們?cè)谘b爐前對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理。行業(yè)內(nèi)也有部 分企業(yè)不經(jīng)過壓實(shí)直接裝爐使用的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)硅粉在抽真空階段進(jìn)入爐子真空管道，嚴(yán) 重危害了爐子的使用性能。故大部分企業(yè)都在使用前對(duì)其優(yōu)先壓實(shí)，目前行業(yè)內(nèi)對(duì)合格 硅粉的壓實(shí)通常采用機(jī)械壓實(shí)，但這種方法的加工成本高，且由于加工環(huán)境及壓實(shí)設(shè)備 中金屬器件的存在，給硅粉帶來了二次污染，嚴(yán)重降低了硅粉的質(zhì)量，并最終影響晶體 質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種新的硅粉壓實(shí)方法或裝置，使其既能 讓硅粉得到充分利用，又不降低硅粉壓實(shí)后的質(zhì)量。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種硅粉真空壓實(shí)裝置，包括可 抽真空容器，在可抽真空容器上設(shè)置進(jìn)氣閥和抽真空閥，硅粉放置在可抽真空容器內(nèi)。進(jìn)一步地，可抽真空容器包括外殼及其上蓋，上蓋蓋在外殼上。更進(jìn)一步地，上蓋和外殼之間通過多個(gè)緊固壓腳彼此固定連接，上蓋和外殼之 間的密封面設(shè)置密封墊。為避免硅粉在壓實(shí)的過程中受到在污染，硅粉放置在石英坩堝內(nèi)，石英坩堝放 置在可抽真空容器中，該石英坩堝優(yōu)選直拉單晶硅中承載硅料的石英坩堝?？沙檎婵杖萜鲀?nèi)設(shè)置基座，石英坩堝安放在基座內(nèi)。進(jìn)一步地，為方便硅粉壓實(shí)后石英坩堝的搬移，基座有兩個(gè)半環(huán)部件組裝而 成，兩個(gè)半環(huán)部件之間通過緊固壓腳連接成一體，同時(shí)在石英坩堝與基座之間設(shè)置襯板 保護(hù)石英坩堝。為防止通過進(jìn)氣閥泄壓時(shí)強(qiáng)大的氣流對(duì)硅粉的直接沖刷，在可抽真空容器的進(jìn) 氣閥的下方設(shè)置檔風(fēng)緩沖板，擋板緩沖板掛設(shè)在可抽真空容器的內(nèi)壁上。進(jìn)一步的，在可抽真空容器上設(shè)置監(jiān)測(cè)可抽真空容器內(nèi)部壓力的負(fù)壓閥。一種使用本技術(shù)方案中的裝置進(jìn)行硅粉真空壓實(shí)的方法，首先將硅粉裝入可抽 真空容器內(nèi)，然后真空泵通過抽真空閥將可抽真空容器抽真空，抽真空后打開進(jìn)氣閥， 硅粉經(jīng)過真空及氣體吹壓得到壓實(shí)。
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整個(gè)抽真空時(shí)間控制在28 30分鐘，在真空度達(dá)到28mmHg時(shí)將流量調(diào)至最小 并保持4 5分鐘，然后關(guān)閉抽真空閥，迅速打開進(jìn)氣閥。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的技術(shù)方案是在原有單晶爐的基礎(chǔ)上增設(shè) 的，利用該硅粉壓實(shí)裝置既可讓硅粉得到充分利用，又避免了硅料的再污染；且該裝置 加工成本低、操作簡(jiǎn)單。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中的基座的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1.外殼，2.基座，2-1.半環(huán)部件，3.石英坩堝，4.上蓋，4-1.負(fù)壓表， 4-2.進(jìn)氣閥，4-3.抽真空閥，4-4.擋風(fēng)緩沖板，5.襯板，6.緊固壓腳，7.密封墊，8.硅 粉。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的硅粉真空壓實(shí)的裝置，該裝置包括可抽真空容器，在可抽真空容 器上設(shè)置進(jìn)氣閥4-2、抽真空閥4-3以及監(jiān)測(cè)可抽真空容器內(nèi)部壓力的負(fù)壓閥4-1?？沙?真空容器包括外殼1及其上蓋4，上蓋4蓋在外殼1上。上蓋4和外殼1之間通過多個(gè)緊 固壓腳6彼此固定連接，上蓋4和外殼1之間的密封面設(shè)置密封墊7。硅粉8放置在石 英坩堝3內(nèi)，石英坩堝3放置在可抽真空容器中，該石英坩堝3優(yōu)選直拉單晶硅中承載硅 料的石英坩堝。可抽真空容器內(nèi)設(shè)置基座2，石英坩堝3安放在基座2內(nèi)?；?有兩 個(gè)半環(huán)部件2-1組裝而成，兩個(gè)半環(huán)部件2-1之間通過緊固壓腳6連接成一體，同時(shí)在石 英坩堝3與基座2之間設(shè)置襯板5保護(hù)石英坩堝3。石英坩堝3側(cè)面與基座2間的襯板5 采用PP材料，石英坩堝3底部與基座2間墊的襯板5采用橡膠材料。在可抽真空容器的 進(jìn)氣閥4-2的下方設(shè)置檔風(fēng)緩沖板4-4，擋板緩沖板4-4掛設(shè)在可抽真空容器的內(nèi)壁上。一種使用本技術(shù)方案中的裝置進(jìn)行硅粉真空壓實(shí)的方法硅粉8壓實(shí)前，首先 將直拉單晶硅專用石英坩堝3置于基座2上，然后將可供使用的硅粉8小心裝入石英坩堝 3內(nèi)，用干凈的潔凈紙清理坩堝壁，蓋上上蓋4并固定好，連接真空泵抽真空，抽真空時(shí) 必須非常慢的調(diào)節(jié)流量，使負(fù)壓表4-1表針走速緩慢，要求整個(gè)抽真空時(shí)間控制在28 30分鐘；在真空度達(dá)到28mmHg時(shí)將流量調(diào)至最小并保持4 5分鐘后關(guān)閉抽真空閥 4-3，迅速打開進(jìn)氣閥4-2。硅粉8在經(jīng)過真空及氣體吹壓后得到壓實(shí)，打開上蓋4和基 座2的緊固壓腳6，將石英坩堝3連同壓實(shí)后的硅粉8 一起移入直拉單晶爐內(nèi)完成后續(xù)的 化料和拉晶過程。
權(quán)利要求
1.一種硅粉真空壓實(shí)裝置，其特征是包括可抽真空容器，在可抽真空容器上設(shè)置 進(jìn)氣閥(4-2)和抽真空閥(4-3)，硅粉(8)放置在可抽真空容器內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅粉真空壓實(shí)裝置，其特征是所述的可抽真空容器包括 外殼⑴及其上蓋(4)，上蓋⑷蓋在外殼⑴上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅粉真空壓實(shí)裝置，其特征是所述的上蓋(4)和外殼(1)之間通過多個(gè)緊固壓腳(6)彼此固定連接，上蓋(4)和外殼(1)之間的密封面設(shè)置密封墊 ⑵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅粉真空壓實(shí)裝置，其特征是所述的硅粉(8)放置在石英 坩堝(3)內(nèi)，石英坩堝(3)放置在可抽真空容器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅粉真空壓實(shí)裝置，其特征是所述的可抽真空容器內(nèi)設(shè) 置基座(2)，石英坩堝(3)安放在基座(2)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅粉真空壓實(shí)裝置，其特征是所述的基座(2)有兩個(gè)半環(huán) 部件(2-1)組裝而成，兩個(gè)半環(huán)部件(2-1)之間通過緊固壓腳(6)連接成一體，所述的石 英坩堝⑶與基座⑵之間設(shè)置襯板(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅粉真空壓實(shí)裝置，其特征是所述的可抽真空容器的進(jìn) 氣閥(4-2)的下方設(shè)置檔風(fēng)緩沖板(4-4)，擋板緩沖板(4-4)掛設(shè)在可抽真空容器的內(nèi)壁 上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅粉真空壓實(shí)裝置，其特征是在所述的可抽真空容器上 設(shè)置監(jiān)測(cè)可抽真空容器內(nèi)部壓力的負(fù)壓閥(4-1)。
9.一種使用權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的裝置的硅粉真空壓實(shí)方 法，其特征是首先將硅粉(8)裝入可抽真空容器內(nèi)，然后真空泵通過抽真空閥(4-3)將 可抽真空容器抽真空，抽真空后打開進(jìn)氣閥(4-2)，硅粉(8)經(jīng)過真空及氣體吹壓得到壓 實(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅粉真空壓實(shí)的方法，其特征是整個(gè)抽真空時(shí)間控制在 28 30分鐘，在真空度達(dá)到28mmHg時(shí)將流量調(diào)至最小并保持4 5分鐘，然后關(guān)閉抽 真空閥(4-3)，迅速打開進(jìn)氣閥(4-2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅粉真空壓實(shí)裝置及其方法，該硅粉真空壓實(shí)裝置，包括可抽真空容器，在可抽真空容器上設(shè)置進(jìn)氣閥和抽真空閥，硅粉放置在可抽真空容器內(nèi)。利用該裝置進(jìn)行壓實(shí)的方法為首先將硅粉裝入可抽真空容器內(nèi)，然后真空泵通過抽真空閥將可抽真空容器抽真空，抽真空后打開進(jìn)氣閥，硅粉經(jīng)過真空及氣體吹壓得到壓實(shí)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是在原有單晶爐的基礎(chǔ)上增設(shè)的，與傳統(tǒng)的機(jī)械直接接觸式壓實(shí)相比，該硅粉壓實(shí)裝置既可讓硅粉得到充分利用，又避免了硅料的再污染，且該裝置加工成本低、操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B22F3/04GK102009176SQ20101019819
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者袁為進(jìn), 黃強(qiáng) 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司