專利名稱：直拉式單晶爐中石墨坩堝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直拉式單晶爐中石墨坩堝，適用于直拉硅單晶棒的制造，主要應(yīng)用于大直徑硅但晶棒的生產(chǎn)，屬于石墨坩堝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前隨著科學(xué)技術(shù)、人類文明的發(fā)展。人類對(duì)能源的應(yīng)用和使用量越來(lái)越大。因?yàn)榈厍蛏系母鞣N自然資源是有限的，所有人類正在努力地尋找各種新的能源來(lái)代替石油、 天然氣、煤等自然資源。單晶硅太陽(yáng)能電池是目前制備工藝較成熟、光電轉(zhuǎn)換效率較高的綠色、環(huán)保、清潔的新能源。同時(shí)也是取之不盡、用之不完的自然資源。然而在直拉法制作太陽(yáng)能電池用的單晶硅時(shí)需要用高純等靜壓細(xì)結(jié)構(gòu)的石墨作加熱、保溫、支撐等材料，如加熱材料的加熱器、支撐材料的石墨坩堝，亦簡(jiǎn)稱為三瓣堝。然而目前用于制作石墨坩堝的高純等靜壓細(xì)結(jié)構(gòu)石墨較稀缺，其高純等靜壓細(xì)結(jié)構(gòu)石墨制備技術(shù)目前只掌握在少數(shù)幾個(gè)西方發(fā)達(dá)國(guó)家手中。所以延長(zhǎng)石墨件特別是三瓣堝的使用壽命對(duì)于緩解石墨的短缺具有重要意義。石墨坩堝系采用天然鱗片石墨、臘石、碳化硅等原料制成的高級(jí)耐火器皿，具有良好的熱導(dǎo)性和耐高溫性，在高溫使用過(guò)程中，熱膨脹系數(shù)小，對(duì)急熱、急冷具有一定抗應(yīng)變性能。對(duì)酸，堿性溶液的抗腐蝕性較強(qiáng)，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。如圖1所示，石墨坩堝包括三瓣塊體，三瓣塊體在接口處連接起來(lái)，組成石墨坩堝，故石墨坩堝，也成為三瓣堝，石墨坩堝內(nèi)壁的三瓣塊體的連接處的彎曲部稱為“R”部。石墨坩堝傳統(tǒng)的使用方法是石英鍋放置于石墨坩堝中，與其緊密相貼，以22寸的石英鍋為例，晶料一般重量為120KG。晶料的溶化溫度為1420度，轉(zhuǎn)速為每分鐘2-8轉(zhuǎn)，二鍋在熱場(chǎng)中同速旋轉(zhuǎn)，料在石英鍋中溶化，受力的主要部位在石墨坩堝(三瓣鍋)R型區(qū)，當(dāng) R型部位的壁厚小于是1厘米時(shí)，就需要更換新的坩堝，一般正常使用壽命為20-30爐。中國(guó)專利CN201317827Y公開了一種直拉單晶爐用石墨坩堝，在石墨坩堝三瓣接口處的“R”部覆蓋有石墨紙，以延長(zhǎng)石墨坩堝的使用壽命，但采用石墨紙容易脫落，使用效果不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用壽命長(zhǎng)的直拉式單晶爐中石墨坩堝。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種直拉式單晶爐中石墨坩堝，包括石墨坩堝本體， 石墨坩堝本體包括三瓣塊體，石墨坩堝本體內(nèi)壁的三瓣塊體的接口處的彎曲部為“R”部，石墨坩堝本體內(nèi)壁位于三瓣塊體的接口處“R”部的位置具有石墨涂層，該石墨涂層由石墨粉和乙醇均勻混合而成，且石墨粉與乙醇的重量比為1 :2. (Γ3.0。石墨涂層的厚度為0. 3^0. 5mm。采用上述技術(shù)方案后，石墨坩堝本體內(nèi)壁位于三瓣塊體的接口處“R”部的位置具有石墨涂層，從而增強(qiáng)了 “R”部的耐磨性，使得石墨坩堝的使用壽命從2(Γ30爐提高到50^70爐。同時(shí)石墨涂層由石墨粉和乙醇均勻混合而成，成本低廉，不會(huì)脫落，使用效果好。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例一
如圖1所示，一種直拉式單晶爐中石墨坩堝，包括石墨坩堝本體1，石墨坩堝本體1包括三瓣塊體，石墨坩堝本體內(nèi)壁的三瓣塊體的接口處的彎曲部為“R”部，石墨坩堝本體內(nèi)壁位于三瓣塊體的接口處“R”部的位置具有石墨涂層2，該石墨涂層2由石墨粉和乙醇均勻混合而成，且石墨粉與乙醇的重量比為1 :2. 25。石墨涂層2的厚度為0. 4mm。實(shí)施例二
如圖1所示，一種直拉式單晶爐中石墨坩堝，包括石墨坩堝本體1，石墨坩堝本體1包括三瓣塊體，石墨坩堝本體內(nèi)壁的三瓣塊體的接口處的彎曲部為“R”部，石墨坩堝本體內(nèi)壁位于三瓣塊體的接口處“R”部的位置具有石墨涂層2，該石墨涂層2由石墨粉和乙醇均勻混合而成，且石墨粉與乙醇的重量比為1 :2. 1。石墨涂層2的厚度為0. 31mm。實(shí)施例三
如圖1所示，一種直拉式單晶爐中石墨坩堝，包括石墨坩堝本體1，石墨坩堝本體1包括三瓣塊體，石墨坩堝本體內(nèi)壁的三瓣塊體的接口處的彎曲部為“R”部，石墨坩堝本體內(nèi)壁位于三瓣塊體的接口處“R”部的位置具有石墨涂層2，該石墨涂層2由石墨粉和乙醇均勻混合而成，且石墨粉與乙醇的重量比為1 :2. 9。石墨涂層2的厚度為0. 49謹(jǐn)。
在石墨坩堝本體內(nèi)壁位于三瓣塊體的接口處“R”部的位置設(shè)置石墨涂層的工藝步驟如
下
1、選取高純度等晶石墨細(xì)料，顆粒均勻；
2、在粉料中，按1:2.25的比例，緩慢加入無(wú)水乙醇，邊加邊攪，直到均勻；
3、使用前應(yīng)該再次仔細(xì)攪拌均勻，坩堝冷卻至室溫時(shí)，用細(xì)毛刷蘸漿料在坩堝內(nèi)壁R 型部位均勻地刷二至三遍，一遍干后即刷第二遍，涂層厚度0. 3-0. 5毫米。4、現(xiàn)用現(xiàn)配。本發(fā)明采用的乙醇是高純度乙醇，純度在99. 9%以上，電阻值在200千歐以上。石墨粉為等靜壓高純石墨粉，純度99. 99%，灰份小于10PPM，微量元素小于10PPM。
權(quán)利要求
1.一種直拉式單晶爐中石墨坩堝，包括石墨坩堝本體(1 )，所述石墨坩堝本體(1)包括三瓣塊體，石墨坩堝本體內(nèi)壁的三瓣塊體的接口處的彎曲部為“R”部，其特征在于石墨坩堝本體內(nèi)壁位于三瓣塊體的接口處“R”部的位置具有石墨涂層(2)，該石墨涂層(2)由石墨粉和乙醇均勻混合而成，且石墨粉與乙醇的重量比為1 :2. (Γ3.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拉式單晶爐中石墨坩堝，其特征在于所述石墨涂層(2)的厚度為 0. 3^0. 5mm。
全文摘要
一種直拉式單晶爐中石墨坩堝，包括石墨坩堝本體(1)，所述石墨坩堝本體(1)包括三瓣塊體，石墨坩堝本體內(nèi)壁的三瓣塊體的接口處的彎曲部為“R”部，石墨坩堝本體內(nèi)壁位于三瓣塊體的接口處“R”部的位置具有石墨涂層(2)，該石墨涂層(2)由石墨粉和乙醇均勻混合而成，且石墨粉與乙醇的重量比為12.0～3.0。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，成本低廉，操作工藝簡(jiǎn)單、方便、效果好。
文檔編號(hào)C30B15/10GK102168301SQ201110148718
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者柳小波, 蔣珍琦 申請(qǐng)人:常州江南電力環(huán)境工程有限公司