本發(fā)明屬于太陽能光伏，尤其是涉及一種石英坩堝及提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的拉晶用石英坩堝制造過程中，石英坩堝一次成型為成品樣式，僅在高度上留有余量，完成熔融后切取上方預(yù)留高度，達到規(guī)定高度的要求；由于石英坩堝磨具高度要高于成品高度，石英原砂可以正常在上述預(yù)留處成型，但電極柱的位置相對固定，石英坩堝制造過程中中下方對熱量的需求高于上方，且電極柱最高溫區(qū)域無法升至坩堝上沿處，否則會導(dǎo)致大量熱能浪費，且影響坩堝底部熔融效果；由于上述原因、導(dǎo)致在坩堝熔融過程中上沿溫度較中下部溫度偏低，存在大量未融石英微顆粒，在坩堝熔融完成后，上述石英微顆粒存在掉落在坩堝內(nèi)表面的風(fēng)險，導(dǎo)致石英微顆粒鑲嵌在石英坩堝內(nèi)壁。拉制單晶過程中內(nèi)壁鑲嵌的微顆粒存在脫落的風(fēng)險，增加硅單晶異質(zhì)成核的風(fēng)險；因此亟需對石英坩堝內(nèi)壁為融石英微顆粒進行去除，改善石英坩堝使用效果，降低硅單晶拉制過程中的斷苞異常。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的問題是提供一種石英坩堝及提高石英坩堝內(nèi)層粗糙度的方法，通過特殊設(shè)備配合定制工藝將石英坩堝內(nèi)壁未融石英微顆粒去除，改善石英坩堝使用效果，降低硅單晶拉制過程中的斷苞異常。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種石英坩堝，包括：坩堝主體，所述坩堝主體包括坩堝側(cè)壁以及坩堝底，所述坩堝底包括底部以及圓弧過渡部，所述圓弧過渡部沿所述底部周向設(shè)置有一周；

3、環(huán)繞所述圓弧過渡部一周設(shè)置有所述側(cè)壁，所述坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面最外層設(shè)置有被磨削層，所述被磨削層的厚度為0.01-1mm。

4、本發(fā)明還公開了一種提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法，步驟為：通過磨削機構(gòu)對坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面進行磨削，得到如權(quán)利要求1所述的石英坩堝。

5、進一步的，通過磨削機構(gòu)對坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面進行磨削的步驟包括：

6、將石英坩堝放置于所述磨削機構(gòu)的支撐座上，通過所述支撐座帶動所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)；

7、磨削機構(gòu)上的磨削部由初始位置伸入所述石英坩堝內(nèi)，調(diào)整所述磨削部與所述坩堝側(cè)壁貼合；

8、當(dāng)所述磨削部與所述坩堝側(cè)壁貼合后，所述支撐座帶動所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)，磨削部以預(yù)設(shè)速度向背離所述石英坩堝的方向移動，直至所述磨削部脫離所述坩堝內(nèi)壁，完成打磨。

9、進一步的，所述支撐座包括：成對設(shè)置的輥筒以及輥筒支座，所述輥筒的兩端均套裝在所述輥筒支座上，通過一對所述輥筒帶動所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)；

10、所述石英坩堝的設(shè)置于一對所述輥筒之間，所述輥筒帶動所述石英坩堝的運轉(zhuǎn)速度為10-30rpm。

11、進一步的，所述磨削部的前端由初始位置伸入所述石英坩堝中圓弧過渡部與所述坩堝側(cè)壁的交界處；

12、所述磨削部的硬度大于二氧化硅的硬度。

13、進一步的，控制所述磨削部下降直至所述磨削部與所述坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面接觸，接觸后磨削部以0.5mm/s-5.0mm/s的速度緩慢向背離所述石英坩堝的方向移動，所述磨削部的自轉(zhuǎn)速度為1000rpm-10000rpm。

14、進一步的，控制所述支撐座承載所述石英坩堝上升直至所述磨削部與所述坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面接觸，接觸后磨削部以0.5mm/s-5.0mm/s的速度緩慢向背離所述石英坩堝的方向移動，所述磨削部的自轉(zhuǎn)速度為1000rpm-10000rpm。

15、本發(fā)明還公開了一種磨削機構(gòu)，包括：

16、支撐座，所述支撐座設(shè)置于底座的一側(cè)，用于支撐并帶動石英坩堝旋轉(zhuǎn)；

17、磨削部，所述磨削部設(shè)置于所述底座的另一側(cè)，用于對所述石英坩堝的坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面進行磨削；

18、磨削部移動機構(gòu)，所述磨削部通過所述磨削部移動機構(gòu)連接于所述底座，并通過所述磨削部移動機構(gòu)相對于所述支撐座上的所述石英坩堝運動。

19、進一步的，所述支撐座包括：成對設(shè)置的輥筒以及輥筒支座，所述輥筒的兩端均套裝在所述輥筒支座上，通過一對所述輥筒帶動所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)；

20、進一步的，所述磨削部包括：磨削轉(zhuǎn)軸以及套設(shè)于所述磨削轉(zhuǎn)軸上的磨頭；

21、進一步的，所述磨削部移動機構(gòu)包括：x向移動模組和z向移動模組，所述x向移動模組的活動端連接所述磨削部，所述x向移動模組背離所述磨削部的一側(cè)連接所述z向移動模組；

22、所述z向移動模組通過隨動連接件連接所述x向移動模組并帶動所述x向移動模組移動；

23、所述z向移動模組背離所述x向移動模組的一端設(shè)置于所述底座的上端面。

24、進一步的，還包括：支撐座移動機構(gòu)，所述支撐座通過所述支撐座移動機構(gòu)連接所述底座；

25、所述支撐座移動機構(gòu)包括：頂升模組，所述頂升模組設(shè)置于所述支撐座的下端面，所述支撐座通過所述頂升模組連接所述底座。

26、由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

27、采用上述處理方案，可以在石英坩堝完成成品制造后進行處理，僅增加一項處理工步即達成成對坩堝內(nèi)壁微顆粒的去除效果，無需進行熔制設(shè)備的改造或更改熔制工藝，可以降低改造成本，加快量產(chǎn)進度。在不對傳統(tǒng)制堝工藝進行調(diào)整的前提下、創(chuàng)新性增加沒表面除雜工藝，避免坩堝內(nèi)壁未融石英微顆粒在使用過程中的脫落風(fēng)險，改善成晶。

28、使用該工藝后，可降低內(nèi)壁石英坩堝顆粒物85％-95％，部位未清除微顆粒與內(nèi)壁結(jié)合緊密、運行過程中脫落風(fēng)險極小，該舉措極大的提高了石英坩堝內(nèi)壁的潔凈度，對提升產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本有極大優(yōu)勢。

技術(shù)特征：

1.一種石英坩堝，其特征在于，包括：坩堝主體，所述坩堝主體包括坩堝側(cè)壁以及坩堝底，所述坩堝底包括底部以及圓弧過渡部，所述圓弧過渡部沿所述底部周向設(shè)置有一周；

2.一種提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法，其特征在于，步驟為：通過磨削機構(gòu)對坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面進行磨削，得到如權(quán)利要求1所述的石英坩堝。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法，其特征在于：通過磨削機構(gòu)對坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面進行磨削的步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法，其特征在于，所述支撐座包括：成對設(shè)置的輥筒以及輥筒支座，所述輥筒的兩端均套裝在所述輥筒支座上，通過一對所述輥筒帶動所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法，其特征在于：所述磨削部的前端由初始位置伸入所述石英坩堝中圓弧過渡部與所述坩堝側(cè)壁的交界處；

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法，其特征在于：控制所述磨削部下降直至所述磨削部與所述坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面接觸，接觸后磨削部以0.5mm/s-5.0mm/s的速度緩慢向背離所述石英坩堝的方向移動，所述磨削部的自轉(zhuǎn)速度為1000rpm-10000rpm。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法，其特征在于：控制所述支撐座承載所述石英坩堝上升直至所述磨削部與所述坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面接觸，接觸后磨削部以0.5mm/s-5.0mm/s的速度緩慢向背離所述石英坩堝的方向移動，所述磨削部的自轉(zhuǎn)速度為1000rpm-10000rpm。

8.一種磨削機構(gòu)，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種磨削機構(gòu)，其特征在于，所述支撐座包括：成對設(shè)置的輥筒以及輥筒支座，所述輥筒的兩端均套裝在所述輥筒支座上，通過一對所述輥筒帶動所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)；

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種磨削機構(gòu)，其特征在于，還包括：支撐座移動機構(gòu)，所述支撐座通過所述支撐座移動機構(gòu)連接所述底座；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種石英坩堝及提高石英坩堝內(nèi)表面粗糙度的方法，包括：坩堝主體，所述坩堝主體包括坩堝側(cè)壁以及坩堝底，所述坩堝底包括底部以及圓弧過渡部，所述圓弧過渡部沿所述底部周向設(shè)置有一周；環(huán)繞所述圓弧過渡部一周設(shè)置有所述側(cè)壁，所述坩堝側(cè)壁的內(nèi)表面最外層設(shè)置有被磨削層，所述被磨削層的厚度為0.01?1mm。本發(fā)明的有益效果是采用上述處理方案，可以在石英坩堝完成成品制造后進行處理，僅增加一項處理工步即達成成對坩堝內(nèi)壁微顆粒的去除效果，無需進行熔制設(shè)備的改造或更改熔制工藝，可以降低改造成本，加快量產(chǎn)進度。在不對傳統(tǒng)制堝工藝進行調(diào)整的前提下、創(chuàng)新性增加沒表面除雜工藝，避免坩堝內(nèi)壁未融石英微顆粒在使用過程中的脫落風(fēng)險。

技術(shù)研發(fā)人員：沈浩平,李建軍,王林,谷守偉,梁山,徐強,張文霞,吳樹飛,趙國偉
受保護的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古中環(huán)晶體材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10