專利名稱：一種多晶硅鑄錠爐用石英坩堝的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，尤其涉及一種多晶硅鑄錠爐用石
英陶瓷坩堝。
背景技術：
近年來，太陽能作為綠色能源逐漸被重視，這使得用于太陽能轉換用的多晶硅的 用量急劇增加。石英坩堝是用于生產多晶硅的鑄錠爐中的關鍵部件，其要求能在150(TC的 高溫環境下長時間連續工作，且不易破裂與粘堝。 中國專利授權公告號為CN201169653Y，公告日為2008年12月24日的實用新型專 利公開了一種石英陶瓷坩堝，該種石英陶瓷坩堝由上模、下模和中間體構成，上模、下模組 成中空的裝置，中間體固定在上模、下模之間，這種種石英陶瓷坩堝由三種不同規格的石英 粉混合加工而成，有一定的穩定性與耐高溫性。但在生產中仍容易出現坩堝破裂的情況，而 且還會粘堝。
發明內容為解決以上問題，本實用新型的目的是提供一種多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，尤其 是一種多晶硅鑄錠爐用石英陶瓷坩堝，該種坩堝不僅能夠有效降低生產中破裂的頻率，而 且能夠減少粘堝的次數。 為實現以上目的，本實用新型提供一種多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，尤其是一種多
晶硅鑄錠爐用石英陶瓷坩堝，該種石英坩堝的堝壁具有復合層結構。 所述復合層結構至少包括三層，依次為石英層、泡沫陶瓷層與保護涂層。 所述保護涂層為氮化硅涂層。 所述保護涂層的厚度為2-4mm。 所述泡沫陶瓷層的孔隙率為80% -90% 。 所述泡沫陶瓷層的孔隙率為85%。 與現有技術相比，本實用新型的有益效果為 1.在生產中，尤其當石英坩堝中的硅液化產生熱氣壓力時，由于本實用新型采取 了具有復合層結構的堝壁，且至少包括三層，因此相互之間有一定的緩沖作用，層數越多， 緩沖作用越明顯，從而降低坩堝破裂的危險。 2.本實用新型的具有復合層結構的堝壁中的泡沫陶瓷層不僅耐高溫，而且具有很 好的彈性，能夠有效減少硅液化時產生的熱氣壓力對最外層堝壁的影響，從而防止堝壁破 裂。 3.本實用新型的具有復合層結構的堝壁的最內層為保護涂層，優選氮化硅涂層， 該涂層能夠有效防止堝壁與生產中產生的硅液反應，且將堝壁與硅液隔開，從而大大減少 了粘堝的次數。
圖1為本實用新型的多晶硅鑄錠爐用石英坩堝堝壁復合層結構示意圖。 圖中，保護涂層l，泡脈陶瓷層2，石英層3。
具體實施方式
以下結合附圖說明對本實用新型作進一步的詳細描述。 參見圖l，本實用新型提供一種多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，尤其是一種多晶硅鑄錠 爐用石英陶瓷坩堝，該種石英坩堝的堝壁具有復合層結構。 所述復合層結構至少包括三層，依次為石英層3、泡沫陶瓷層2與保護涂層1。 所述保護涂層1為氮化硅涂層。 所述保護涂層1的厚度為2-4mm。 所述泡沫陶瓷層2的孔隙率為80 % -90 % 。 所述泡沫陶瓷層2的孔隙率為85 % 。 在生產中，石英坩堝中的硅液化后不僅會產生熱氣壓力而且還有腐蝕性能。首先， 本實用新型的具有復合層結構的堝壁的最內層為保護涂層l，優選為氮化硅涂層，在硅液化 后，其不僅不會與硅液起反應，而且能夠將硅液與其它層隔開，防止硅液與其它層反應，從 而最終避免出現粘堝現象。 其次，硅液化后會產生熱氣壓力，從而對堝壁產生壓力，本實用新型的堝壁具有復 合層結構，且至少為三層，因此相互之間有一定的緩沖作用，層數越多，緩沖作用越明顯，從 而降低坩堝破裂的危險，而且由于在保護涂層1后設有泡沫陶瓷層2，該層不僅能夠耐高 溫，而且也有很好的彈性，從而能夠減少熱氣壓力對最外層堝壁的影響，并能防止堝壁破 裂。由于泡沫陶瓷層的耐高溫性與陶瓷化程度相關，且其彈性也與陶瓷化程度相關，因此本 實用新型采取的泡沫陶瓷層2的孔隙率為80% _90%，優選為85%。
權利要求一種多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，其特征在于所述石英坩堝的堝壁具有復合層結構。
2. 根據權利要求1所述的多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，其特征在于所述復合層結構至少包括三層，依次為石英層(3)、泡沫陶瓷層(2)與保護涂層(1)。
3. 根據權利要求2所述的多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，其特征在于所述保護涂層(1)為氮化硅涂層。
4. 根據權利要求3所述的多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，其特征在于所述保護涂層(1)的厚度為2-4mm。
5. 根據權利要求2-4中任意一項所述的多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，其特征在于所述泡沫陶瓷層(2)的孔隙率為80% -90%。
6. 根據權利要求5所述的多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，其特征在于所述泡沫陶瓷層(2)的孔隙率為85%。
專利摘要本實用新型涉及一種多晶硅鑄錠爐用石英坩堝，尤其涉及一種多晶硅鑄錠爐用石英陶瓷坩堝，所述石英坩堝的堝壁具有復合層結構，且至少包括三層，依次為石英層、泡沫陶瓷層與保護涂層。本實用新型不僅能夠有效降低生產中石英坩堝破裂的頻率，而且能夠減少粘堝的次數。
文檔編號C30B35/00GK201506853SQ20092002960
公開日2010年6月16日 申請日期2009年7月8日 優先權日2009年7月8日
發明者張志勇 申請人:濟寧凱倫光伏材料有限公司