本發明涉及單晶爐用碳碳坩堝領域，特別是涉及一種整體式碳碳坩堝及其制造方法。
背景技術：
隨著各國政府和人民對資源、環境保護意識和力度的增強，太陽能這一綠色環保產業在我國的發 展突飛猛進，單晶硅爐的數量由2006年的800臺左右迅猛增加至現在的8000臺左右，由此導致單晶硅爐必不可少的坩堝的需求急劇增長，從而也帶動了碳/碳復合材料坩堝在單晶硅爐使用領域的快速發展。碳/碳復合材料坩堝,是由高強度炭纖維和炭素基質構成的復合材料加工而成的高技術產品，較之石墨制品節能、大幅度省材，且性能優異，具有長壽命、高比強度、耐高溫、耐腐蝕、熱膨脹系數小、耐急冷急熱不變形不開裂等優良性能；是替代單晶爐石墨坩堝的理想的升級產品。
目前，單晶爐用碳碳坩堝的結構主要有以下三種：
一：采用整體結構。
二：采用三（兩）瓣式結構。
三：采用上下分節分體式結構。
本發明專利主要針對第一種整體式碳碳坩堝，整體式碳碳坩堝的生產制造流程為：預制體制作-預定型(CVD工藝)-2～3次整體增密(CVD工藝)-石墨化處理-加工-涂層(CVD工藝)。整體式碳/碳坩堝在制作過程中，主要是以CVD工藝進行增密，而CVD工藝的增密效率與氣體流向、壓力、溫度有關，由于整體式碳/碳坩堝的形狀特點類似于碗形，在進行CVD增密過程中，需要將整體式坩堝倒扣過來，讓增密氣體更多的接觸碗形內表面，以提高增密的效果，采用該種方式進行增密時由于碗形底部為全封閉結構，使得氣體容易聚集、壓力升高，導致產生炭黑，并且進行批量生產時，只能一個料柱沉積一件，無法再繼續疊加放置更多坩堝。
技術實現要素：
為解決現有CVD增密過程中存在的上述至少一個問題，本發明的目的在于提供一種能夠大幅提高單爐/料柱的裝爐量，有效提高生產效率的整體式碳碳坩堝及其制造方法。
為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：
整體式碳碳坩堝的制造方法，包括以下步驟：
（1）整體針刺氈預制體制作；
（2）對預制體進行50-80小時預定型；
（3）預定型之后在碗型底部開三個圓周均布圓形通孔；
（4）對預制體繼續進行2-3次CVD增密，每次時間100-120小時；
（5）對坩堝進行高溫石墨化處理；
（6）對坩堝進行機械加工，將碗部三個圓周均布孔加工成通孔；
（7）按緊配合尺寸公差加工三個相同尺寸的堵頭；
（8）將三個堵頭敲進坩堝碗部，形成整體坩堝，再對坩堝進行整體加工到最終尺寸；
（9）對整體加工過的碳碳坩堝進行CVD涂層。
優選地，所述步驟（6）中的通孔為T型通孔，步驟（7）中的堵頭為T型堵頭。
優選地，所述步驟（6）中的通孔為直圓孔，步驟（7）中的堵頭采用在配合面打止動銷釘。
由上述制造方法制造所得的整體式碳碳坩堝。
本發明具有以下有益效果：（1）通過預制體定型后加工開孔的方式在碗形底部特定位置開三個圓周均布通孔，讓CVD工藝中的增密氣體順暢通過預制體內部，使得增密氣體不會再局部聚集，提高增密效率；（2）碗形底部開三個圓周均布的通孔后，可以讓增密氣體更有效率的流經產品表面，可以將多件碗形整體坩堝在垂直方形疊加放置，能大幅提高單爐/料柱的裝爐量，有效提高生產效率。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明作進一步的說明。
一種整體式碳碳坩堝的制造方法，步驟如下：
（1）整體針刺氈預制體制作；
（2）對預制體進行50-80小時預定型（CVD工藝），此時預制體密度達到0.8-1.0g/cm3；
（3）預定型之后在碗型底部開三個圓周均布圓形通孔；
（4）對預制體繼續進行2-3次CVD增密，每次時間約100-120小時，此時坩堝密度達到1.4-1.5 g/cm3；
（5）對坩堝進行高溫石墨化處理；
（6）對坩堝進行機械加工，將碗部三個圓周均布孔加工成T型通孔；
（7）按緊配合尺寸公差加工三個相同尺寸的T型堵頭；
（8）將三個T型堵頭敲進坩堝碗部，形成整體坩堝，再對坩堝進行整體加工到最終尺寸；
（9）對整體加工過的碳/碳坩堝進行CVD涂層。
上述步驟中，開孔的位置，所開孔的形狀，配套堵頭的形狀可以不一樣。如不采用T型結構，采用直圓孔結構，并在配合面打止動銷釘的方式。
通過上述方法制造所得的整體式碳碳坩堝的密度更高。
通過該方法，可以解決現有整體碳/碳坩堝在CVD增密過程由于整體坩堝形狀原因導致的增密氣體在爐內滯留時間延長、局部區域壓力增大而使得增密效率低，并且容易產生炭黑的難題，此外，采用該方法還可以大幅度提高單爐/單料柱產量。
本文中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，由于文字表達的有限性，而客觀上存在無限的具體結構，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進、潤飾或變化，也可以將上述技術特征以適當的方式進行組合；這些改進潤飾、變化或組合，或未經改進將發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均應視為本發明的保護范圍。