夹层石英坩埚的制作方法

本实用新型涉及坩埚领域，具体涉及夹层石英坩埚。

背景技术：

现有的普通高纯石英坩埚可在1450-1540度高温下应用，随着光伏行业的不断发展，对单晶硅生长用石英坩埚耐温要求越来越高，通常情况下需要1600-1700度以上持续3-5小时，普通石英坩埚就会软化变形，轻则迫使单晶生长终止，问题严重会出坩埚撕裂而漏硅，发生严重事故，损坏热场和炉体造成巨大经济损失。针对上述问题,本方案提出了夹层石英坩埚。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供夹层石英坩埚。

根据本实用新型实施例提供的技术方案，夹层石英坩埚，包括坩埚，所述坩埚包括坩埚石英外层、氧化锆夹层、坩埚石英内层、上固定环、下固定环、固定支撑杆和固力弹簧；沿所述坩埚石英外层的内壁表面铺设有所述氧化锆夹层，沿所述氧化锆夹层的内壁表面铺设有所述坩埚石英内层；沿所述坩埚的顶部开口端和底面的外围边缘向外侧延伸设有定位环，且在底部述定位环的四周外壁上设有呈向内凹陷状的环槽，所述上固定环固定套接在顶部所述定位环的下方，所述下固定环固定套接在所述环槽的内部，在所述上固定环和下固定环之间安装有所述固定支撑杆，且在所述固定支撑杆与上固定环及下固定环的连接端之间安装有所述固力弹簧。

本实用新型中，所述固定支撑杆的数量为若干根，且所述固定支撑杆为与所述坩埚的外壁弧度相匹配的弧形杆。

本实用新型中，所述上固定环和下固定环均为圆环状,所述上固定环的内圈直径与坩埚的直径大小相匹配；所述下固定环的内圈之间与环槽的直径大小相匹配。

本实用新型中，所述固定支撑杆沿所述坩埚的外围均匀分布设置。

本实用新型中，所述氧化锆夹层为氧化锆和石英砂的混合物料。

综上所述，本实用新型的有益效果：在坩埚中增加铺设氧化锆夹层，由于氧化锆夹层的高耐温特性，可以保证坩埚不会出现任何变形现象，为高成晶率提供了用力保障，特别适合于规模化推广使用。同时坩埚外部的固定支撑杆可以在坩埚在出现裂缝时对坩埚的锅体起到外部固力作用，防止裂缝处出现较大裂隙从而漏硅发生严重事故并损坏热场和炉体造成巨大经济损失。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的正视结构示意图；

图2为本实用新型的剖面结构示意图。

图中标号：1.坩埚石英外层、2.氧化锆夹层、3.坩埚石英内层、4.上固定环、5.下固定环、6.固定支撑杆、7.固力弹簧、8.定位环、9.环槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，夹层石英坩埚，包括坩埚，所述坩埚包括坩埚石英外层1、氧化锆夹层2、坩埚石英内层3、上固定环4、下固定环5、固定支撑杆6和固力弹簧7；沿所述坩埚石英外层1的内壁表面铺设有所述氧化锆夹层2，所述氧化锆夹层2为氧化锆和石英砂的混合物料。沿所述氧化锆夹层2的内壁表面铺设有所述坩埚石英内层3；沿所述坩埚的顶部开口端和底面的外围边缘向外侧延伸设有定位环8，且在底部述定位环8的四周外壁上设有呈向内凹陷状的环槽9，所述上固定环4固定套接在顶部所述定位环8的下方，所述下固定环5固定套接在所述环槽9的内部，在所述上固定环4和下固定环5之间安装有所述固定支撑杆6，且在所述固定支撑杆6与上固定环4及下固定环5的连接端之间安装有所述固力弹簧7。所述固定支撑杆6的数量为若干根，所述固定支撑杆6沿所述坩埚的外围均匀分布设置。所述固定支撑杆6为与所述坩埚的外壁弧度相匹配的弧形杆。

本坩埚中，所述上固定环4和下固定环5均为圆环状,所述上固定环4的内圈直径与坩埚的直径大小相匹配；所述下固定环5的内圈之间与环槽9的直径大小相匹配。

实施例：在旋转的石墨模具内先铺设坩埚石英外层1，然后再铺设氧化锆夹层2，氧化锆夹层2为氧化锆和石英砂的混合物料；最后再铺设坩埚石英内层3，铺设完成后用制子刮平得坩埚砂模，在密闭室内用电弧烧制即得高强度夹层石英坩埚毛坯，切除毛边清洗加工包装即可得到带有氧化锆夹层2的坩埚。定位环8与坩埚之间为一体式结构，将上固定环4固定套接在顶部所述定位环8的下方，下固定环5固定套接在所述环槽9的内部，在上固定环4和下固定环5之间安装有固定支撑杆6，固定支撑杆6的两端通过固力弹簧7与上固定环4和下固定环5连接固定，固定支撑杆6可以在坩埚在出现裂缝时对坩埚的锅体起到外部固力作用，防止裂缝处出现较大裂隙从而漏硅发生严重事故并损坏热场和炉体造成巨大经济损失。

以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本实用新型中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：

1.夹层石英坩埚，包括坩埚，其特征是:所述坩埚包括坩埚石英外层(1)、氧化锆夹层(2)、坩埚石英内层(3)、上固定环(4)、下固定环(5)、固定支撑杆(6)和固力弹簧(7)；沿所述坩埚石英外层(1)的内壁表面铺设有所述氧化锆夹层(2)，沿所述氧化锆夹层(2)的内壁表面铺设有所述坩埚石英内层(3)；沿所述坩埚的顶部开口端和底面的外围边缘向外侧延伸设有定位环(8)，且在底部述定位环(8)的四周外壁上设有呈向内凹陷状的环槽(9)，所述上固定环(4)固定套接在顶部所述定位环(8)的下方，所述下固定环(5)固定套接在所述环槽(9)的内部，在所述上固定环(4)和下固定环(5)之间安装有所述固定支撑杆(6)，且在所述固定支撑杆(6)与上固定环(4)及下固定环(5)的连接端之间安装有所述固力弹簧(7)。

2.根据权利要求1所述的夹层石英坩埚，其特征是：所述固定支撑杆(6)的数量为若干根，且所述固定支撑杆(6)为与所述坩埚的外壁弧度相匹配的弧形杆。

3.根据权利要求1所述的夹层石英坩埚，其特征是：所述上固定环(4)和下固定环(5)均为圆环状,所述上固定环(4)的内圈直径与坩埚的直径大小相匹配；所述下固定环(5)的内圈之间与环槽(9)的直径大小相匹配。

4.根据权利要求1所述的夹层石英坩埚，其特征是：所述固定支撑杆(6)沿所述坩埚的外围均匀分布设置。

技术总结
本实用新型公开了夹层石英坩埚，沿坩埚石英外层的内壁表面铺设有氧化锆夹层，沿氧化锆夹层的内壁表面铺设有坩埚石英内层；沿坩埚的顶部开口端和底面的外围边缘向外侧延伸设有定位环，且在底部述定位环的四周外壁上设有呈向内凹陷状的环槽，上固定环固定套接在顶部定位环的下方，下固定环固定套接在环槽的内部，在上固定环和下固定环之间安装有固定支撑杆，且在固定支撑杆与上固定环及下固定环的连接端之间安装有固力弹簧。本实用新型在坩埚中增加铺设氧化锆夹层，可以保证坩埚不会出现任何变形现象，为高成晶率提供了用力保障；固定支撑杆可以在坩埚在出现裂缝时对坩埚的锅体起到外部固力作用，防止裂缝处出现较大裂隙从而漏硅发生严重事故。

技术研发人员：贾建亮;贾建恩;代祥斌
受保护的技术使用者：廊坊赫尔劳斯太阳能光伏有限公司
技术研发日：2020.09.25
技术公布日：2021.06.01