坩埚护板的制作方法

本发明涉及坩埚技术领域，特别涉及一种坩埚护板。

背景技术：

随着时代的发展人们生活水平的不断提高，人们对太阳能的使用越来越频繁，其中太阳能电池的使用尤为普遍，目前太阳能电池占据着光伏产业的主导地位，而在太阳能电池中硅片的成本占到了单/多晶体硅成本的一半以上，因此降低硅片的成本，提高硅片的质量，对于光伏行业的发展有着极其重要的意义，在硅片的生产过程中，通过半熔工艺铸锭的硅锭、硅片的质量及效率都更佳。

在利用铸锭炉采用半熔工艺生长铸造多晶晶体时，需要利用石英坩埚作为容器将硅料装在坩埚中放在铸锭炉中进行铸锭，石英陶瓷坩埚属于该产业链中必须使用的容器，而坩埚护板作为铸锭过程包裹坩埚的必须品，在整个铸锭过程中也起到了相当重要的作用。

现有的坩埚护板是由石墨组成的全实心结构，由于石墨的特性，现使用的坩埚护板体积大、重量大且非常脆，使用时需多个工作人员合作才能抬起来，进而导致费力又不安全，且现有的坩埚护板导热性非常好，在铸锭过程中起不到保温的效果，容易导致对坩埚进行散热作用，进而会影响坩埚内多晶晶体的铸造，降低了坩埚的铸造效率。

技术实现要素：

基于此，本发明实施例的目的在于提供一种能有效防止坩埚散热的坩埚护板。

一种坩埚护板，包括板体和分别设于所述板体两端的第一固定柱和第二固定柱，所述板体采用中空结构且所述板体的侧边底部和内部分别设有气压孔和保温组件，所述保温组件与所述第一固定柱之间设有支撑板；

所述保温组件包括依序连接的多个保温板，每个所述保温板均包括依序连接的第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板，相邻所述保温板之间后一个所述保温板中的所述第一挡板均与前一个所述保温板中所述第四挡板连接，所述保温组件中顶端的所述第一挡板与所述支撑板连接，所述第一挡板和所述第三挡板均与所述板体的内壁贴合，所述第二挡板和所述第三挡板上均设有多个导气孔；

所述第一固定柱背向所述保温组件的一侧上设有多个输气孔，所述输气孔用于向所述第一固定柱内输送氩气，所述第一固定柱朝向所述保温组件的一侧上多个疏导孔，所述疏导孔用于将所述第一固定柱内的氩气疏导至所述所述保温组件内。

上述坩埚护板，通过所述第一固定柱、所述输气孔和所述疏导孔的设计，可方便对所述板体和所述保温组件内输送氩气，进而当氩气进入到所述板体和所述保温组件内时，能有效的降低所述板体的导热性，从而对坩埚起到了保温作用，在所述坩埚的铸造过程中阻挡了边部的热量传递到籽晶，提高了所述坩埚的多晶晶体的铸造效率，通过所述保温组件和所述板体的中空设计，降低了所述坩埚护板的成本、重量、方便了运输且对氩气起到了承载的作用，达到了降低所述板体导热性的效果，通过所述第一挡板、所述第二挡板、所述第三挡板和所述第四挡板的设计，提高了所述板体结构的稳定性，且通过所述导气孔的设计方便了氩气在所述保温组件内的传输。

进一步地，所述第一固定柱朝向所述保温组件的一侧上设有疏导板，所述疏导板与所述支撑板垂直，所述疏导孔沿着所述第一固定柱的竖直方向依序设于所述疏导板上，所述疏导孔的半径小于所述输气孔的半径，所述输气孔的半径小于所述导气孔的半径。

进一步地，所述第一固定柱和所述第二固定柱的侧表面上分别设有螺栓孔和固定螺栓，所述螺栓孔和所述固定螺栓相匹配。

进一步地，所述第一支撑板与所述第四挡板的结构相同，所述支撑板与所述第一固定柱的侧壁贴合，所述支撑板用于提高所述第一固定柱与所述保温组件之间结构的稳定性。

进一步地，所述第二挡板和所述第四挡板的结构相同，所述第二挡板、第四挡板与所述第三挡板的夹角相等，所述夹角大于30°且小于90°。

进一步地，所述第一固定柱和所述第二固定柱朝向所述板体的一侧上均分别设有排气槽，所述第一固定柱和所述第二固定柱上的所述排气槽分别朝向所述螺栓孔和所述固定螺栓凹陷。

进一步地，所述排气槽采用半圆形结构，且所述排气槽的弧形底面上依序设有多个圆形结构的排气孔，所述排气孔用于方便将所述第一固定柱和所述第二固定柱内的氩气排出。

进一步地，所述第二固定柱朝向所述保温组件的一侧上设有抽气组件，所述抽气组件包括风扇和与所述风扇电性连接的电机，所述风扇用于将所述第一固定柱内的氩气朝向所述第二固定柱吸收。

进一步地，所述第一固定柱内设有导气组件，所述导气组件包括进气口与所述输气孔连接的输气管和排气口与所述疏导孔连接的排气管。

进一步地，所述第一固定柱与所述板体之间、所述第二固定柱与所述板体之间、所述保温组件与所述板体之间采用一体注塑、焊接或粘贴的方式进行匹配连接。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的坩埚护板的结构示意图；

图2为图1中保温组件的结构示意图；

图3为图2中保温板的结构示意图；

图4为图1中第一固定柱的结构示意图；

图5为本发明第一实施例提供的导气组件的结构示意图；

图6为图1中第二固定柱的结构示意图；

图7为图6中第二固定柱的俯视结构示意图；

图8为本发明第二实施例提供的第二固定柱的结构示意图；

主要元素符号说明

具体实施方式

为了便于更好地理解本发明，下面将结合相关实施例附图对本发明进行进一步地解释。附图中给出了本发明的实施例，但本发明并不仅限于上述的优选实施例。相反，提供这些实施例的目的是为了使本发明的公开面更加得充分。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种坩埚护板100，用于包裹坩埚防止所述坩埚的散热，所述坩埚护板100使用时向其通入氩气，所述坩埚护板100采用长方形板状结构，包括板体10、设于所述板体10内的保温组件20和分别设于所述板体10两端的第一固定柱30和第二固定柱40，所述保温组件20与所述第一固定柱30之间设有支撑板11，所述支撑板11用于提高所述保温组件20与所述第一固定柱30之间结构的稳定性，所述板体10用于承载所述保温组件20和氩气，所述保温组件20用于传输氩气、提高所述板体10结构强度，由于氩气的导热性差进而降低了所述板体10导热性，以使对所述坩埚起到保温效果，提高所述坩埚的铸造效率，所述坩埚护板100使用时，采用四块所述坩埚护板100进行组装，以使将所述坩埚固定在四块所述坩埚护板100内。

所述板体10采用中空结构，进而降低了所述坩埚护板100的体积和重量，方便工作人员对所述坩埚护板100的组装和运输，且由于中空结构的设计能对氩气起到承载作用，进而达到降低导热性的效果，所述板体10的中部设有凸起，所述凸起也采用中空结构，所述凸起用于防止所述保温组件20的移动，进而提高了所述保温组件20与所述板体10之间结构的稳定性，所述板体10的侧边底部设有气压孔12，本实施例中所述气压孔12的数量为三个且采用圆形结构，所述气压孔12用于保持所述板体10内气压的稳定性，进而提高了所述坩埚护板100整体结构的稳定性。

请参阅图2至图3，所述保温组件20包括依序连接的多个保温板21，每个所述保温板21均采用“u”形的瓦楞结构，包括依序连接的第一挡板22、第二挡板23、第三挡板24和第四挡板25，且所述第一挡板22、所述第二挡板23、所述第三挡板24、所述第四挡板25与所述板体10的高度相同，进而防止了所述保温组件20与所述板体10之间存在高度差，相邻所述保温板21之间后一个所述保温板21中的所述第一挡板22均与前一个所述保温板21中所述第四挡板25连接，所述保温组件20中顶端的所述第一挡板22与所述支撑板11连接，进而提高了所述支撑板11与所述保温组件20之间结构的稳定性。

所述第一挡板22和所述第三挡板24均与所述板体10的内壁贴合，所述第二挡板23和所述第三挡板24上均设有多个导气孔26，所述导气孔26用于方便氩气在所述板体10和所述保温组件20内的传输，进而当氩气进入到所述板体内时，降低了所述板体10的导热性，从而对所述坩埚起到了保温作用，在所述坩埚的铸造过程中阻挡了边部的热量传递到籽晶，边角的籽晶容易保留，长晶过程中有利于阻挡侧部的散热，降低侧部的长晶速度，有利于平缓长晶界面，有利于柱状晶的垂直生长，进而提升了整个硅锭的质量，提高了所述坩埚的铸造效率。

请参阅图4，所述第一固定柱30采用长方体结构，所述第一固定柱30背向所述保温组件20的一侧上设有多个输气孔，所述输气孔用于方便向所述第一固定柱30内输送氩气，进而加快了氩气进入到所述板体10的速度，所述第一固定柱30朝向所述保温组件20的一侧上多个疏导孔33，所述疏导孔33用于将所述第一固定柱30内的氩气疏导至所述所述保温组件20内，进而进一步加快了氩气的进入，以快速的对所述坩埚起到保温作用。

本实施例中所述第一固定柱30朝向所述保温组件20的一侧上设有疏导板32，所述疏导板32与所述支撑板11垂直，所述疏导孔33沿着所述第一固定柱30的竖直方向依序设于所述疏导板32上，所述疏导孔33的半径小于所述输气孔的半径，所述输气孔的半径小于所述导气孔26的半径。

所述第一固定柱30和所述第二固定柱40的侧表面上分别设有螺栓孔31和固定螺栓41，所述螺栓孔31和所述固定螺栓41相匹配，所述螺栓孔31和所述固定螺栓41用于方便所述坩埚护板100之间的组装，以提高相邻所述坩埚护板100之间结构的稳定性。所述第一支撑板11与所述第四挡板25的结构相同，所述支撑板11与所述第一固定柱30的侧壁贴合，所述支撑板11用于提高所述第一固定柱30与所述保温组件20之间结构的稳定性。

所述第二挡板23和所述第四挡板25的结构相同，所述第二挡板23、第四挡板25与所述第三挡板24的夹角相等，所述夹角大于30°且小于90°，本实施例中所述第二挡板23、所述第三挡板24和所述第四挡板25组成一等腰梯形结构，进而提高了所述板体10的结构强度，防止了意外挤压或碰撞导致的损坏，提高了所述板体10的使用寿命。

请参阅图6至图7，所述第一固定柱30和所述第二固定柱40朝向所述板体10的一侧上均分别设有排气槽34，所述第一固定柱30和所述第二固定柱40上的所述排气槽34分别朝向所述螺栓孔31和所述固定螺栓41凹陷，所述排气槽34采用半圆形结构，且所述排气槽34的弧形底面上依序设有多个圆形结构的排气孔341，所述排气孔341用于方便将所述第一固定柱30和所述第二固定柱40内的氩气排出，进而当所述坩埚护板100使用完时，可通过所述排气孔341快速的将氩气从所述第一固定柱30、所述第二固定柱40、所述板体10和所述保温组件20内排出。

请参阅图5，为本发明第一实施例提供的导气组件35的结构示意图，所述第一固定柱30内设有导气组件35，所述导气组件35包括进气口与所述输气孔连接的输气管36、排气口与所述疏导孔33连接的排气管38和用于连接所述输气管36和所述排气管38的连接管37，所述导气组件35用于方便氩气快速的填充入所述板体10和所述保温组件20内，进而加快了所述坩埚护板100的工作效率，能快速的对所述坩埚起到保温效果，提高所述坩埚的铸造效率和质量，通过所述输气管36的设计能快速的将氩气填充入所述连接管37内，通过所述连接管37的设计，能快速的将所述输入管36填充入的氩气通过所述排气管38输送至所述板体10和所述保温组件20内，所述第一固定柱30与所述板体10之间、所述第二固定柱40与所述板体10之间、所述保温组件20与所述板体10之间采用一体注塑、焊接或粘贴的方式进行匹配连接，本实施例中均采用一体注塑成型结构。

本实施例通过所述第一固定柱30、所述输气孔和所述疏导孔33的设计，可方便对所述板体10和所述保温组件20内输送氩气，进而当氩气进入到所述板体10和所述保温组件20内时，能有效的降低所述板体10的导热性，从而对所述坩埚起到了保温作用，在所述坩埚的铸造过程中阻挡了边部的热量传递到籽晶，提高了所述坩埚的多晶晶体的铸造效率，通过所述保温组件20和所述板体10的中空设计，降低了所述坩埚护板100的成本、重量、方便了运输且对氩气起到了承载的作用，达到了降低所述板体10导热性的效果，通过所述第一挡板22、所述第二挡板23、所述第三挡板24和所述第四挡板25的设计，提高了所述板体10结构的稳定性，且通过所述导气孔26的设计方便了氩气在所述保温组件20内的传输，进一步的加快的氮气在所述坩埚护板100内的填充。

请参阅图8，为本发明第二实施例提供的第二固定柱40a的结构示意图，该第二实施例与第一实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中所述第二固定柱40a朝向所述保温组件20的一侧上设有抽气组件，所述抽气组件包括风扇42和与所述风扇42电性连接的电机，所述风扇42用于将所述第一固定柱30内的氩气朝向所述第二固定柱40a吸收，以使当所述坩埚护板100刚开始使用时，以加快氩气对所述板体10和所述保温组件20的填充速率，进而提高了所述坩埚护板100的工作效率，可以理解的所述抽气组件还可包括抽风机、气泵等能起到抽取气体效果的装置。

本实施例中通过所述抽气组件的设计，能加快氩气对所述板体10和所述保温组件20的填充速率，进而提高了所述坩埚护板100的工作效率，且通过所述抽气组件的设计，还可当使用完所述坩埚护板100时能快速的将所述板体10和所述保温组件20内的氮气排出，进而加快了所述坩埚护板100的收取，方便了工作人员对所述坩埚护板100的结尾操作。

上述实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围内。