CN102001819B - 一种制造石英陶瓷坩埚的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制造石英陶瓷坩埚的工艺，其使得制造坩埚的成品率高，降低了制造成本。其特征在于：（a）、制备浇注浆料：将石英玻璃加水磨细制浆，然后加入石英干粉、硅溶胶，混合后搅拌形成浇注浆料，其中石英玻璃：石英干粉的质量分数比为（55%~50%）：（45%~50%），浇注浆料的含水质量为8%~12%；（b）、浇注脱模坯体：将制备好的浇注浆料浇注于石膏模具的腔体内，待浇注浆料填充满模具的腔体后，静置，4~8小时后脱模，形成脱模坯体；（c）、烘干：将脱模坯体放入烘干炉，100℃~150℃温度下6小时~10小时烘干；（d）、烧制：将烘干的脱模坯体放入窑炉中烧制，温度：1100℃~1200℃，时间：16小时~24小时。（e）、打磨、检测：打磨掉不平整的毛边，检测内部是否有裂纹。

Description

一种制造石英陶瓷坩埚的工艺
技术领域
本发明涉及制造多晶硅的坩埚的技术领域，具体为一种制造石英陶瓷坩埚的工艺。
背景技术
现有的多晶硅是采用将多种物质混合入坩埚内，然后将坩埚及其内部的多种物质一起放入炉膛内进行烧结，获得多晶硅，将坩埚丢弃。
现有的坩埚的制造工艺都是将石英溶化后，直接放置于石膏模具内，然后烧制成型，但是因为在石英融化的过程需要1750℃~1800℃，石英由结晶态变成液态，体积膨胀，然后再注入石膏模具后，相同体积的液态石英填充满石膏模具的空腔，液态石英在结晶过程中，体积收缩，进而使得坩埚容易开裂，导致坩埚的成品率低，其制造成本大。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种制造石英陶瓷坩埚的工艺，其使得制造坩埚的成品率高，降低了制造成本。
一种制造石英陶瓷坩埚的工艺，其技术方案是这样的：
其特征在于：
（a）、制备浇注浆料：将石英玻璃加水磨细制浆，然后加入石英干粉、硅溶胶，混合后搅拌形成浇注浆料，其中石英玻璃：石英干粉的质量分数比为（55%~50%）：（45%~50%），浇注浆料的含水质量为8%~12%；
（b）、浇注脱模坯体：将制备好的浇注浆料浇注于石膏模具的腔体内，待浇注浆料填充满模具的腔体后，静置，4~8小时后脱模，形成脱模坯体；
（c）、烘干：将脱模坯体放入烘干炉，100℃~150℃温度下6小时~10小时烘干；
（d）、烧制：将烘干的脱模坯体放入窑炉中烧制，温度：1100℃~1200℃，时间：16小时~24小时；
（e）、打磨、检测：打磨掉不平整的毛边，检测内部是否有裂纹。
其进一步特征在于：所述制备浇注浆料的步骤中，将石英玻璃加入水，其中水的质量分数为18%~25%，在球磨机70℃~80℃的环境中磨8小时~12小时，使得石英玻璃形成小颗粒，之后加入中、大颗粒混合的石英干粉和硅溶胶进行搅拌，最终形成浇注浆料，其中硅溶胶的质量占总质量的0.1%~0.3%；
所述小颗粒粒径≤0.5mm，所述中、大颗粒粒径为0.5 mm ~1mm。
采用本发明的工艺后，其制作的石英陶瓷坩埚由于石英颗粒不经过晶态的变化，故坩埚胚体在烧制过程中，其不会因为体积的收缩而导致开裂，其使得制造坩埚的成品率高，降低了制造成本。
具体实施方式
具体实施例一：
（a）、制备浇注浆料：将石英玻璃加水磨细制浆，其中水的质量分数为18%，在球磨机70℃的环境中磨12小时，使得石英玻璃形成小颗粒，然后加入中、大颗粒的石英干粉，小颗粒粒径≤0.5mm，中、大颗粒粒径为0.5 mm ~1mm，其中石英玻璃：石英干粉的质量分数比为55%：45%，再加入占总质量0.1%的硅溶胶，混合后搅拌形成浇注浆料，混合后浇注浆料的含水质量为10.7%；
（b）、浇注脱模坯体：将制备好的浇注浆料浇注于石膏模具的腔体内，待浇注浆料填充满模具的腔体后，静置，4小时后脱模，形成脱模坯体；
（c）、烘干：将脱模坯体放入烘干炉，100℃温度下10小时烘干；
（d）、烧制：将烘干的脱模坯体放入窑炉中烧制，温度：1100℃，时间： 24小时；
（e）、打磨、检测：打磨掉不平整的毛边，检测内部是否有裂纹。
具体实施例二：
（a）、制备浇注浆料：将石英玻璃加水磨细制浆，其中水的质量分数为15%，在球磨机75℃的环境中磨10小时，使得石英玻璃形成小颗粒，然后加入中、大颗粒的石英干粉，小颗粒粒径≤0.5mm，中、大颗粒粒径为0.5 mm ~1mm，其中石英玻璃：石英干粉的质量分数比为50%： 50%，再加入占总质量0.2%的硅溶胶，混合后搅拌形成浇注浆料，混合后浇注浆料的含水质量为8%；
（b）、浇注脱模坯体：将制备好的浇注浆料浇注于石膏模具的腔体内，待浇注浆料填充满模具的腔体后，静置，6小时后脱模，形成脱模坯体；
（c）、烘干：将脱模坯体放入烘干炉，125℃温度下8小时烘干；
（d）、烧制：将烘干的脱模坯体放入窑炉中烧制，温度：1150℃，时间：20小时；
（e）、打磨、检测：打磨掉不平整的毛边，检测内部是否有裂纹。
具体实施例三：
（a）、制备浇注浆料：将石英玻璃加水磨细制浆，其中水的质量分数为22%，在球磨机80℃的环境中磨8小时，使得石英玻璃形成小颗粒，然后加入中、大颗粒的石英干粉，小颗粒粒径≤0.5mm，中、大颗粒粒径为0.5 mm ~1mm，其中石英玻璃：石英干粉的质量分数比为50%：50%，再加入占总质量0.3%的硅溶胶，混合后搅拌形成浇注浆料，混合后浇注浆料的含水质量为12%；
（b）、浇注脱模坯体：将制备好的浇注浆料浇注于石膏模具的腔体内，待浇注浆料填充满模具的腔体后，静置，8小时后脱模，形成脱模坯体；
（c）、烘干：将脱模坯体放入烘干炉，150℃温度下6小时烘干；
（d）、烧制：将烘干的脱模坯体放入窑炉中烧制，温度： 1200℃，时间：16小时；
（e）、打磨、检测：打磨掉不平整的毛边，检测内部是否有裂纹。

Claims (2)

1.一种制造石英陶瓷坩埚的工艺，其特征在于：
（a）、制备浇注浆料：将石英玻璃加水磨细制浆，然后加入石英干粉、硅溶胶，混合后搅拌形成浇注浆料，其中石英玻璃：石英干粉的质量分数比为（55%~50%）：（45%~50%），浇注浆料的含水质量为8%~12%；
（b）、浇注脱模坯体：将制备好的浇注浆料浇注于石膏模具的腔体内，待浇注浆料填充满模具的腔体后，静置，4~8小时后脱模，形成脱模坯体；
（c）、烘干：将脱模坯体放入烘干炉，100℃~150℃温度下6小时~10小时烘干；
（d）、烧制：将烘干的脱模坯体放入窑炉中烧制，温度：1100℃~1200℃，时间：16小时~24小时；
（e）、打磨、检测：打磨掉不平整的毛边，检测内部是否有裂纹；
所述制备浇注浆料的步骤中，将石英玻璃加入水，其中水的质量分数为18%~25%，在球磨机70℃~80℃的环境中磨8小时~12小时，使得石英玻璃形成小颗粒，之后加入中、大颗粒混合的石英干粉和硅溶胶进行搅拌，最终形成浇注浆料，其中硅溶胶的质量占总质量的0.1%~0.3%。
2.根据权利要求1所述的一种制造石英陶瓷坩埚的工艺，其特征在于：所述小颗粒粒径≤0.5mm，所述中、大颗粒粒径为0.5 mm ~1mm。
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