CN207091551U - 一种分体式碳纤维保护坩埚 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分体式碳纤维保护坩埚，属于单晶硅生产技术领域。其包括坩埚底部和坩埚侧壁，坩埚底部为分瓣式结构，坩埚侧壁由多段筒圈组成，每段筒圈均为一体式结构，坩埚底部的高度不超过坩埚整体高度的一半，坩埚底部和坩埚侧壁均为C/C结构的碳纤维材质。本实用新型结构新颖而合理，既能够适应大直径单晶硅的生产，又具有良好的受力结构，同时还能降低事故的发生率，安全可靠。

Description

一种分体式碳纤维保护坩埚

技术领域

本实用新型涉及单晶硅生产技术领域，特别是指一种分体式碳纤维保护坩埚。

背景技术

在直拉单晶硅的生产中，特别是大直径单晶硅的生产中，石墨埚从来都是主要耗材，占所有石墨成本的近40％的消耗。特别是近年来投料量不断增大，石墨埚的高度也随之增高，相应地其成本也在增大，同时一旦出现问题，损失也是最大的。

具体来说，在单晶硅的生产过程中，内部的石英埚对外部的石墨保护埚具有力矩作用，该作用使得石墨埚在小弧处容易发生断裂。另一方面，为了便于石英埚的安放，石墨埚一般都需要分瓣，当石墨埚老化后，石墨埚上沿距离加热器内径也就相差不远了，此时极易造成打火或液面抖，大大的增加了发生事故的机率。

申请号为201120574912.1的中国专利公开了一种保护坩埚，该埚将埚体分为上下两个部分，两部分均为一体式结构，且坩埚底部的上沿面上具有用于安放坩埚侧壁的环形凹槽，这种结构可以缓冲竖直方向上的作用力，但无法避免水平方向上的作用力，尤其是环形凹槽的外壁比较薄弱，当有水平方向作用力作用于侧壁时，侧壁会在底部对环形凹槽的外壁产生一个较大的力矩作用，从而导致环形凹槽的外壁发生断裂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种分体式碳纤维保护坩埚，其能够缓冲内部石英埚的作用力，适用于大直径单晶硅的生产，结构简单，不易损坏。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种分体式碳纤维保护坩埚，包括坩埚底部和坩埚侧壁，坩埚底部为分瓣式结构，坩埚侧壁由多段筒圈组成，每段筒圈均为一体式结构，坩埚底部的高度不超过坩埚整体高度的一半，坩埚侧壁和坩埚底部均为C/C结构的碳纤维材质。

可选的，坩埚底部上沿处的外壁为内收斜坡，坩埚侧壁下沿处的内壁为外扩斜坡，当坩埚侧壁置于坩埚底部之上时内收斜坡与外扩斜坡相吻合。

可选的，坩埚侧壁由至少两段筒圈组成，下方筒圈的上沿处的外壁为内收斜坡，上方筒圈的下沿处的内壁为外扩斜坡，当上方筒圈置于下方筒圈之上时内收斜坡与外扩斜坡相吻合。

可选的，内收斜坡的坡度为30度至60度。

可选的，内收斜坡的坡度为45度。

可选的，坩埚底部由两瓣或三瓣组成。

从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：

1、本新型不同于现有分体式坩埚中坩埚底部一体化的结构，而是采用分体式的坩埚底部，并且坩埚底部的高度受到限制，这种结构既能缓解坩埚底部小弧处的受力，又具有易于拆卸的特点。

2、本新型中坩埚侧壁能够分担坩埚底部的受力，使得保护坩埚的受力被均匀地分散于坩埚侧壁和坩埚底部的分瓣中，坩埚整体的受力结构更加合理。

3、本新型能够适应于大直径单晶硅的生产，当整个保护坩埚的高度做的很高时，可以通过增加坩埚侧壁分段的方式分散侧壁的受力。

4、本新型中，因为坩埚底部每个分瓣的高度均受到限制，因此，即使分瓣老化，其上沿距离加热器空间也比较大，不会造成打火等事故的发生。

总之，本实用新型结构新颖而合理，既能够适应大直径单晶硅的生产，又具有良好的受力结构，同时还能降低事故的发生率，安全可靠。

附图说明

为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图，这些附图旨在对本专利的背景技术、技术原理和/或某些具体实施方案做出辅助说明。需要注意的是，这些附图可以给出也可以不给出一些在本专利文字部分已有描述且属于本领域普通技术人员公知常识的具体细节；并且，因为本领域的普通技术人员完全可以结合本专利已公开的文字内容和/或附图内容，在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，因此下面这些附图可以涵盖也可以不涵盖本专利文字部分所叙述的所有技术方案。此外，这些附图的具体内涵需要结合本专利的文字内容予以确定，当本专利的文字内容与这些附图中的某个明显结构不相符时，需要结合本领域的公知常识以及本专利其他部分的叙述来综合判断到底是本专利的文字部分存在笔误，还是附图中存在绘制错误。特别地，以下附图均为示例性质的图片，并非旨在暗示本专利的保护范围，本领域的普通技术人员通过参考本专利所公开的文字内容和/或附图内容，可以在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，这些新附图所代表的技术方案依然在本专利的保护范围之内。

图1是本实用新型实施例的一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例中内收斜坡和外扩斜坡的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，同时，为了使本专利的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，并使权利要求书的保护范围得到充分支持，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做出进一步的、更详细的说明。

如图1所示，一种分体式碳纤维保护坩埚，包括坩埚底部1和坩埚侧壁，坩埚底部1为分瓣式结构，坩埚侧壁由多段筒圈2组成，每段筒圈2均为一体式结构，坩埚底部1的高度不超过坩埚整体高度的一半，坩埚底部1和坩埚侧壁均为C/C结构的碳纤维材质。

坩埚底部可以由两瓣组成，也可以由三瓣组成。

可选的，坩埚底部上沿处的外壁为内收斜坡，坩埚侧壁下沿处的内壁为外扩斜坡，当坩埚侧壁置于坩埚底部之上时内收斜坡与外扩斜坡相吻合。

可选的，坩埚侧壁由至少两段筒圈组成，下方筒圈的上沿处的外壁为内收斜坡，上方筒圈的下沿处的内壁为外扩斜坡，当上方筒圈置于下方筒圈之上时内收斜坡与外扩斜坡相吻合。

图2所示为内收斜坡3和外扩斜坡4的结构示意图，该图中的内收斜坡既可以指代位于坩埚底部上的内收斜坡，也可以指代位于筒圈上的内收斜坡。

可选的，内收斜坡的坡度为30度至60度。

可选的，内收斜坡的坡度为45度。

内收斜坡和外扩斜坡的结构既可以起到定位的作用，使上下两个组件准确的对在一起，并限制上下两个组件之间的相对位移，同时，上方组件所受的外扩力(尤其是坩埚侧壁整体所受的外扩力)不会传导到下方组件上，从而消除了上方组件和下方组件之间连接部分的力矩，有利于保护强度相对薄弱的连接部分。此外，斜坡结构也可以将水平作用转化为竖直移动，从而缓解上下相邻两个组件之间的受力。

总之，本实用新型结构新颖而合理，既能够适应大直径单晶硅的生产，又具有良好的受力结构，同时还能降低事故的发生率，使用更加安全可靠。

需要理解的是，上述对于本专利具体实施方式的叙述仅仅是为了便于本领域普通技术人员理解本专利方案而列举的示例性描述，并非暗示本专利的保护范围仅仅被限制在这些个例中，本领域普通技术人员完全可以在对本专利技术方案做出充分理解的前提下，以不付出任何创造性劳动的形式，通过对本专利所列举的各个例采取组合技术特征、替换部分技术特征、加入更多技术特征等等方式，得到更多的具体实施方式，所有这些具体实施方式均在本专利权利要求书的涵盖范围之内，因此，这些新的具体实施方式也应在本专利的保护范围之内。

此外，出于简化叙述的目的，本专利也可能没有列举一些寻常的具体实施方案，这些方案是本领域普通技术人员在理解了本专利技术方案后能够自然而然想到的，显然，这些方案也应包含在本专利的保护范围之内。

出于简化叙述的目的，上述各具体实施方式对于技术细节的公开程度可能仅仅达到本领域技术人员可以自行决断的程度，即，对于上述具体实施方式没有公开的技术细节，本领域普通技术人员完全可以在不付出任何创造性劳动的情况下，在本专利技术方案的充分提示下，借助于教科书、工具书、论文、专利、音像制品等等已公开文献予以完成，或者，这些细节是在本领域普通技术人员的通常理解下，可以根据实际情况自行作出决定的内容。可见，即使不公开这些技术细节，也不会对本专利技术方案的公开充分性造成影响。

总之，在结合了本专利说明书对权利要求书保护范围的解释作用的基础上，任何落入本专利权利要求书涵盖范围的具体实施方案，均在本专利的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分体式碳纤维保护坩埚，包括坩埚底部和坩埚侧壁，其特征在于，所述坩埚底部为分瓣式结构，所述坩埚侧壁由多段筒圈组成，每段筒圈均为一体式结构，所述坩埚底部的高度不超过坩埚整体高度的一半，所述坩埚侧壁和坩埚底部均为C/C结构的碳纤维材质。

2.根据权利要求1所述的分体式碳纤维保护坩埚，其特征在于，所述坩埚底部上沿处的外壁为内收斜坡，坩埚侧壁下沿处的内壁为外扩斜坡，当所述坩埚侧壁置于所述坩埚底部之上时内收斜坡与外扩斜坡相吻合。

3.根据权利要求1所述的分体式碳纤维保护坩埚，其特征在于，所述坩埚侧壁由至少两段筒圈组成，下方筒圈的上沿处的外壁为内收斜坡，上方筒圈的下沿处的内壁为外扩斜坡，当所述上方筒圈置于所述下方筒圈之上时内收斜坡与外扩斜坡相吻合。

4.根据权利要求2或3所述的分体式碳纤维保护坩埚，其特征在于，所述内收斜坡的坡度为30度至60度。

5.根据权利要求4所述的分体式碳纤维保护坩埚，其特征在于，所述内收斜坡的坡度为45度。

6.根据权利要求1所述的分体式碳纤维保护坩埚，其特征在于，所述坩埚底部由两瓣或三瓣组成。