CN201506853U - 一种多晶硅铸锭炉用石英坩埚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多晶硅铸锭炉用石英坩埚，尤其涉及一种多晶硅铸锭炉用石英陶瓷坩埚，所述石英坩埚的埚壁具有复合层结构，且至少包括三层，依次为石英层、泡沫陶瓷层与保护涂层。本实用新型不仅能够有效降低生产中石英坩埚破裂的频率，而且能够减少粘埚的次数。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多晶硅铸锭炉用石英坩埚，尤其涉及一种多晶硅铸锭炉用石英陶瓷坩埚。
背景技术
近年来，太阳能作为绿色能源逐渐被重视，这使得用于太阳能转换用的多晶硅的用量急剧增加。石英坩埚是用于生产多晶硅的铸锭炉中的关键部件，其要求能在1500℃的高温环境下长时间连续工作，且不易破裂与粘埚。
中国专利授权公告号为CN201169653Y，公告日为2008年12月24日的实用新型专利公开了一种石英陶瓷坩埚，该种石英陶瓷坩埚由上模、下模和中间体构成，上模、下模组成中空的装置，中间体固定在上模、下模之间，这种种石英陶瓷坩埚由三种不同规格的石英粉混合加工而成，有一定的稳定性与耐高温性。但在生产中仍容易出现坩埚破裂的情况，而且还会粘埚。
发明内容
为解决以上问题，本实用新型的目的是提供一种多晶硅铸锭炉用石英坩埚，尤其是一种多晶硅铸锭炉用石英陶瓷坩埚，该种坩埚不仅能够有效降低生产中破裂的频率，而且能够减少粘埚的次数。
为实现以上目的，本实用新型提供一种多晶硅铸锭炉用石英坩埚，尤其是一种多晶硅铸锭炉用石英陶瓷坩埚，该种石英坩埚的埚壁具有复合层结构。
所述复合层结构至少包括三层，依次为石英层、泡沫陶瓷层与保护涂层。
所述保护涂层为氮化硅涂层。
所述保护涂层的厚度为2-4mm。
所述泡沫陶瓷层的孔隙率为80％-90％。
所述泡沫陶瓷层的孔隙率为85％。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1.在生产中，尤其当石英坩埚中的硅液化产生热气压力时，由于本实用新型采取了具有复合层结构的埚壁，且至少包括三层，因此相互之间有一定的缓冲作用，层数越多，缓冲作用越明显，从而降低坩埚破裂的危险。
2.本实用新型的具有复合层结构的埚壁中的泡沫陶瓷层不仅耐高温，而且具有很好的弹性，能够有效减少硅液化时产生的热气压力对最外层埚壁的影响，从而防止埚壁破裂。
3.本实用新型的具有复合层结构的埚壁的最内层为保护涂层，优选氮化硅涂层，该涂层能够有效防止埚壁与生产中产生的硅液反应，且将埚壁与硅液隔开，从而大大减少了粘埚的次数。
附图说明
图1为本实用新型的多晶硅铸锭炉用石英坩埚埚壁复合层结构示意图。
图中，保护涂层1，泡脉陶瓷层2，石英层3。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型作进一步的详细描述。
参见图1，本实用新型提供一种多晶硅铸锭炉用石英坩埚，尤其是一种多晶硅铸锭炉用石英陶瓷坩埚，该种石英坩埚的埚壁具有复合层结构。
所述复合层结构至少包括三层，依次为石英层3、泡沫陶瓷层2与保护涂层1。
所述保护涂层1为氮化硅涂层。
所述保护涂层1的厚度为2-4mm。
所述泡沫陶瓷层2的孔隙率为80％-90％。
所述泡沫陶瓷层2的孔隙率为85％。
在生产中，石英坩埚中的硅液化后不仅会产生热气压力而且还有腐蚀性能。首先，本实用新型的具有复合层结构的埚壁的最内层为保护涂层1，优选为氮化硅涂层，在硅液化后，其不仅不会与硅液起反应，而且能够将硅液与其它层隔开，防止硅液与其它层反应，从而最终避免出现粘埚现象。
其次，硅液化后会产生热气压力，从而对埚壁产生压力，本实用新型的埚壁具有复合层结构，且至少为三层，因此相互之间有一定的缓冲作用，层数越多，缓冲作用越明显，从而降低坩埚破裂的危险，而且由于在保护涂层1后设有泡沫陶瓷层2，该层不仅能够耐高温，而且也有很好的弹性，从而能够减少热气压力对最外层埚壁的影响，并能防止埚壁破裂。由于泡沫陶瓷层的耐高温性与陶瓷化程度相关，且其弹性也与陶瓷化程度相关，因此本实用新型采取的泡沫陶瓷层2的孔隙率为80％-90％，优选为85％。
Claims (6)
1.一种多晶硅铸锭炉用石英坩埚，其特征在于：所述石英坩埚的埚壁具有复合层结构。
2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉用石英坩埚，其特征在于：所述复合层结构至少包括三层，依次为石英层(3)、泡沫陶瓷层(2)与保护涂层(1)。
3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉用石英坩埚，其特征在于：所述保护涂层(1)为氮化硅涂层。
4.根据权利要求3所述的多晶硅铸锭炉用石英坩埚，其特征在于：所述保护涂层(1)的厚度为2-4mm。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的多晶硅铸锭炉用石英坩埚，其特征在于：所述泡沫陶瓷层(2)的孔隙率为80％-90％。
6.根据权利要求5所述的多晶硅铸锭炉用石英坩埚，其特征在于：所述泡沫陶瓷层(2)的孔隙率为85％。
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