CN104926086A - 一种大直径石英坩埚熔制电极装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种大直径石英坩埚熔制电极装置，包括石墨模具和石墨电极组件，所述石墨电极组件包括插入石墨模具中的六根石墨电极，六根石墨电极的顶端竖直连接于电极上方的铜棒，所述各个铜棒的顶端分别通过夹爪夹紧，六个夹爪的一端均匀地连接于底盘，夹爪的另一端与丝杆螺母连接，丝杆转动带动丝杆螺母上升下降，丝杆螺母拉动六个夹爪带动铜棒打开闭合。本发明能够提高坩埚熔制温度及提供大面积的热源，保证大尺寸石英坩埚外形尺寸的形成，提高坩埚内表面玻璃化结构，大大提高了石英坩埚的质量。
Description
技术领域
本发明涉及石英坩埚的电极产生装置，具体涉及一种大直径石英坩埚熔制电极装置。
背景技术
目前国内石英坩埚生产还停留在22寸-24寸生产，大尺寸28寸-32寸石英坩埚还依赖进口，国内生产大尺寸石英坩埚的工艺还不成熟，在生产过程中遇到各种各样的问题，包含熔制时石英坩埚外形不达标、石英坩埚内表面玻璃化程度低导致拉晶变形等，主要原因还是制造大尺寸石英坩埚时熔制的关键因素温度不能达到合理要求，石英坩埚是利用高纯石英砂熔制而成，石英砂的熔点在1750℃左右，充分熔化可能温度要更高，大尺寸石英坩埚与小尺寸石英坩埚的明显区别在于坩埚的外径大、壁厚厚，正常工艺熔制时，利用三根电极通电放弧即可满足22寸-24寸坩埚的生产温度要求，但在生产大尺寸石英坩埚时三根电极产生的温度在大尺寸模具内不能充分将模具内表面的原料融化，温度流也失大，延长熔制时间能源消耗大效果不明显，导致石英坩埚外形尺寸很难形成，内表面的玻璃化程度也会相应的降低，导致坩埚品质下降，在拉制单晶过程中石英坩埚容易出现很多问题，变形、析晶、易断线等。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种大直径石英坩埚熔制电极装置。
技术方案：本发明所述的一种大直径石英坩埚熔制电极装置，包括石墨模具和石墨电极组件，所述石墨电极组件包括插入石墨模具中的六根石墨电极，六根石墨电极的顶端竖直连接于电极上方的铜棒，所述各个铜棒的顶端分别通过夹爪夹紧，六个夹爪的一端均均匀地连接于底盘，夹爪的另一端通过连杆与丝杆螺母连接，丝杆螺母顶端的移动丝杆的转动实现带动丝杆螺母上升下降，丝杆螺母拉动六个夹爪带动铜棒打开闭合。
进一步的，所述六根石墨电极通电后产生圆弧状电弧，且六根石墨电极中每相邻两根电极之间产生连续稳定的电弧，相间隔的两根电极之间不产生连续的电弧。
进一步的，所述六根石墨电极的上部连接有电机来控制打开和闭合。
进一步的，所述底盘呈圆形。
有益效果：本发明利用六根电极装置生产大尺寸石英坩埚，电弧熔制石英坩埚的过程中，六根石墨电极在石墨模具内通电起弧，通过电弧将石墨模具内壁的石英砂熔化，最终在石墨模具内形成与模具现状类似的石英坩埚，本发明能够提高坩埚熔制温度及提供大面积的热源，保证大尺寸石英坩埚外形尺寸的形成，提高坩埚内表面玻璃化结构，大大提高了石英坩埚的质量。
附图说明
图1为本发明的结构俯视图；
图2为本发明的结构侧视图；
图3为本发明中的电极相位图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1和图2所示，本发明的一种大直径石英坩埚熔制电极2装置包括石墨模具和石墨电极2组件，石墨电极2组件包括插入石墨模具中的六根石墨电极2，六根石墨电极2的顶端通过连接件等间隔的排列呈六角形状，所有石墨电极2的上部连接有电机静儿可以同时打开以及闭合；所述石墨电极2包括电极2和竖直连接于电极2上方的铜棒1，所述各个铜棒1的顶端分别通过夹爪3夹紧，六个夹爪3的一端均均匀地连接于底盘4，夹爪3的另一端通过连杆5与丝杆螺母6连接，丝杆螺母6顶端的移动丝杆6的转动实现带动丝杆螺母6上升下降，丝杆螺母6拉动六个夹爪3带动铜棒1打开闭合。
上述六根石墨电极2通电后产生圆弧状电弧，且六根石墨电极2中每相邻两根电极2之间产生连续稳定的电弧，相间隔的两根电极2之间不产生连续的电弧。
本实施例的石墨电极2组件中，六根石墨电极2可以同时动作，即：通过六根石墨电极2上部的电机带动丝杆来控制电极2的打开和闭合，以及控制各个电极2之间的距离，电极2之间的间距在0-10cm范围，通过计算在同等电极2间距的情况下，三根电极2形成的等边三角形面积要远远小于六根电极2形成的等边六边形，也就是形成的热源面积远远大于三根电极2形成的热源，满足大直径坩埚生产的热量要求，并且在起弧的时候可以通过电极2的间距控制电弧的长度。
本发明中的六根石墨电极2电源连接如图3所示，采用三相交流电，每个相位间隔连接电极2，保证起弧后同相电源不起弧放电。
Claims (4)
1.一种大直径石英坩埚熔制电极装置，其特征在于：包括石墨模具和石墨电极组件，所述石墨电极组件包括插入石墨模具中的六根石墨电极，六根石墨电极的顶端竖直连接于电极上方的铜棒，所述各个铜棒的顶端分别通过夹爪夹紧，六个夹爪的一端均均匀地连接于底盘，夹爪的另一端通过连杆与丝杆螺母连接，丝杆螺母顶端的移动丝杆的转动实现带动丝杆螺母上升下降，丝杆螺母拉动六个夹爪带动铜棒打开闭合。
2.根据权利要求1所述的大直径石英坩埚熔制电极装置，其特征在于：所述六根石墨电极通电后产生圆弧状电弧，且六根石墨电极中每相邻两根电极之间产生连续稳定的电弧，相间隔的两根电极之间不产生连续的电弧。
3.根据权利要求1所述的大直径石英坩埚熔制电极装置，其特征在于：所述六根石墨电极的上部连接有电机来控制打开和闭合。
4.根据权利要求1所述的大直径石英坩埚熔制电极装置，其特征在于：所述底盘呈圆形。
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