可回收利用坩埚的制作方法

本技术涉及坩埚，特别是涉及一种可回收利用坩埚。

背景技术：

1、市场上对高品质直拉单晶硅的需求也越来越大，直拉单晶硅的制备是单晶炉中使用石墨加热器将硅原料熔化，采用直拉法将熔体硅生长为单晶硅的过程，为了防止外界对硅料的污染，采用高纯石英坩埚作为装硅料的器具，其外部为石墨/碳碳坩埚作为支撑，生产中硅料的熔点高达1500℃左右，石英坩埚在硅生长的过程中会变软，拉晶后残留的石英坩埚常紧贴外面的承托坩埚内壁，另外石英坩埚为一次性工装，需要随炉更换，在去除石英坩埚时容易损坏坩埚埚体，且在去除石英坩埚时产生外力从而导致坩埚发生破损。同时由于石英材料的特殊性质其受热收缩冷却后回弹膨胀，导致外面的承托坩埚受到石英坩埚的膨胀挤压也易造成承托坩埚开裂变形。

2、传统的承托坩埚有三维预制体胚体制作的整体坩埚、两瓣坩埚、三瓣坩埚、两节坩埚或多节坩埚等，目前碳碳材料制作的坩埚逐渐取代石墨材料制作的坩埚，这些碳碳坩埚在单晶硅生长的过程中局部发生破损或失效时会造成整个坩埚报废或造成整节坩埚或多节坩埚报废，这样对未破损未失效的部分是一个极大浪费，碳碳材料价格昂贵且资源稀缺，不仅增加企业的生产成本，也非常不符合绿色环保发展理念。这些报废坩埚中未破损未失效的部分有非常大的利用价值，经过报废坩埚收集回收统计，大部分报废坩埚均为坩埚碗部开裂报废导致整体坩埚报废。

技术实现思路

1、基于此，针对上述问题，本实用新型提供了一种可回收利用坩埚。可实现在坩埚局部发生破损时，对未破损部分进行回收再利用。

2、一种可回收利用坩埚，包括埚壁、安装在所述埚壁上端的固定圈、以及安装在所述埚壁下端的埚碗；

3、所述埚壁包括多个侧壁结构件，且所述侧壁结构件相互拼接；

4、所述埚碗包括第一碗底和第二碗底；所述第一碗底为碗状结构，第二碗底通过嵌扣组件固定在所述第一碗底的底部；

5、所述埚壁与所述固定圈之间、所述埚壁与所述埚碗之间均为可拆卸连接。

6、在其中一个实施例中，所述侧壁结构件为长条状弧形结构；

7、在所述侧壁结构件沿横向的一侧设有拼接凸起，另一侧设有拼接凹槽；通过将所述拼接凸起固定在所述拼接凹槽内，使相邻两所述侧壁结构件之间相互固定。

8、在其中一个实施例中，在所述侧壁结构件沿竖向两端分别设有凸起连接件；

9、所述固定圈上设置有第一凹槽，所述第一碗底上部设有第二凹槽；

10、所述侧壁结构件沿竖向两端的凸起连接件分别与所述第一凹槽、所述第二凹槽相连接。

11、在其中一个实施例中，所述凸起连接件与所述第一凹槽、所述第二凹槽的连接处采用轴销或螺纹连接件固定。

12、在其中一个实施例中，所述嵌扣组件包括设置在第一碗底底部的限位部和过渡部，以及设置在第二碗底边沿的挂靠部和承靠部。

13、在其中一个实施例中，所述挂靠部为凸起结构，所述限位部为凹槽结构，所述挂靠部固定在所述限位部中；

14、所述过渡部与所述承靠部为具有一定倾斜角度的斜面，当所述挂靠部固定于上述限位部中时，所述过渡部与所述承靠部的斜面紧密贴合。

15、在其中一个实施例中，所述凸起连接件与所述第一凹槽、所述第二凹槽的连接处采用通丝螺杆连接。

16、在其中一个实施例中，所述埚壁、所述固定圈及所述埚碗均采用碳碳复合材料制成。

17、在其中一个实施例中，所述埚壁、所述固定圈及所述埚碗表面均涂覆有抗氧化层。

18、在其中一个实施例中，所述抗氧化层厚度为4μm至100μm。

19、与传统结构相比，本实用新型提供的可回收利用坩埚具有以下效果：

20、1.在整体坩埚报废后，可将未损毁部分加工为固定圈、侧壁及埚碗结构，以及将侧壁加工为多个可拼接的侧壁结构件；通过组合的方式得到完整的坩埚结构，同时，当组合坩埚部分报废后，再次将未报废部分拆卸下来循环再利用，解决了资源浪费问题，低碳环保。

21、2.通过第一碗底与第二碗底的设置，在埚碗部分报废的情况下，通过更换第一碗底或者第二碗底，从而保证坩埚在报废后，更多的部分可被回收利用。

技术特征：

1.一种可回收利用坩埚，包括埚壁、安装在所述埚壁上端的固定圈、以及安装在所述埚壁下端的埚碗，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述侧壁结构件为长条状弧形结构；

3.根据权利要求2所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述固定圈上设置有第一凹槽，所述第一碗底上部设有第二凹槽；

4.根据权利要求3所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述凸起连接件与所述第一凹槽、所述第二凹槽的连接处采用轴销或螺纹连接件固定。

5.根据权利要求1所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述嵌扣组件包括设置在第一碗底底部的限位部和过渡部，以及设置在第二碗底边沿的挂靠部和承靠部。

6.根据权利要求5所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述挂靠部为凸起结构，所述限位部为凹槽结构，所述挂靠部固定在所述限位部中；

7.根据权利要求4所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述凸起连接件与所述第一凹槽、所述第二凹槽的连接处采用通丝螺杆连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述埚壁、所述固定圈及所述埚碗均采用碳碳复合材料制成。

9.根据权利要求8所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述埚壁、所述固定圈及所述埚碗表面均涂覆有抗氧化层。

10.根据权利要求9所述的可回收利用坩埚，其特征在于，所述抗氧化层厚度为4μm至100μm。

技术总结
本技术涉及一种可回收利用坩埚。包括埚壁、安装在所述埚壁上端的固定圈、以及安装在所述埚壁下端的埚碗，埚壁包括多个侧壁结构件，且侧壁结构件相互拼接；埚碗包括第一碗底和第二碗底；第一碗底为碗状结构，第二碗底通过嵌扣组件固定在第一碗底的底部；埚壁与固定圈之间、埚壁与埚碗之间均为可拆卸连接。通过该组合的方式，可以在坩埚报废后将为损毁部分重新加工分类进行组合，进行回收利用，解决的资源浪费的问题，低碳环保。

技术研发人员：贺小娟,张资赫,伍盼阳,李猛
受保护的技术使用者：湖南金创新材料有限公司
技术研发日：20221227
技术公布日：2024/1/12