专利名称：一种多晶硅坩锅平台支撑装置的制作方法
技术领域：
本发明属于结晶炉火或精炼炉等热处理和熔炼设备领域，特别涉及 一种对材料结晶或者熔炼铸锭及材料提纯时防止坩锅平台热疲劳与热 损伤的多晶硅坩锅平台支撑装置。
背景技术：
多晶硅的熔炼提纯及铸锭，都是在石英蚶锅内进行，石英蚶锅要通 过石墨平台进行支撑，石墨平台主要起均热作用。由于每次铸锭或提纯 都要将硅料从室温加热到熔化，然后再冷却，因此，石墨平台也需要经 历反复不断的膨胀和收缩，石墨平台的膨胀和收缩会使石英坩锅的中心
位置产生位移；另外，由于石墨平台通常是固定在炉底上的，而炉底都 是采用不锈钢，因此，在膨胀和收缩时，石墨平台与炉底之会发生应力， 该应力往往会导致石墨平台和炉底的支撑结构件损坏。
发明内容
本发明的目的是为了解决在加热和冷却时石英坩锅中心位置会产 生位移甚至导致石墨平台受损的问题而发明一种多晶硅坩锅平台支撑 机构，该机构可以消除石墨平台与炉底之间产生的应力，而且在石墨平 台发生膨胀或收缩时可以保证坩锅的中心位置不变，从而使任何膨胀或 冷却都不会影响坩锅内的硅料内部的温度场的对称性，保证铸锭和定向 凝固质量。为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是 一种多晶硅坩 锅平台支撑装置，包括石墨平台和炉底，还包括一个不锈钢平台、 多个上支撑柱和多个下支撑柱，上支撑柱的上端与石墨平台的底部 连接，上支撑柱的下端与不锈钢平台连接；下支撑柱的上端与不锈 钢平台连接，下支撑柱的下端与炉底固接。
上支撑柱上端与石墨平台连接的方式为销孔方式，上支撑柱的 下端与不锈钢平台连接的方式为活动的腰形孔方式；下支撑柱的上 端与不锈钢平台连接的方式为活动的腰形孔方式，下支撑柱的下端 与炉底固接的方式为焊接方式。
上支撑柱和下支撑柱的材料为不锈钢，上支撑柱和下支撑柱的 形状为圆柱体，上支撑柱和下支撑柱的数量分别为至少3个。
上支撑柱和下支撑柱均以不锈钢平台的中心点为中心对称均匀 分布；上支撑柱和下支撑柱的位置错开。
不锈钢平台为网眼结构。
活动的腰形孔方式为在不锈钢平台开腰形盲孔，将上支撑柱和 下支撑柱置于腰形盲孔内。
腰形盲孔的形状为两端带有不小于支撑柱直径的半圆形，中间 为矩形。
腰形盲孔的纵方向从不锈钢平台的中心向外，腰型盲孔以不锈 钢平台的中心点为中心对称均匀分布。
销孔方式为在石墨平台底部设有销柱，在销柱上开与上支撑柱 直径相同的半通孔，将上支撑柱置于半通孔内。
半通孔的形状为圆形盲孔或腰形盲孔。本发明采用的腰形盲孔设计，使得在发生膨胀时，如果石墨平台 与不锈钢平台的膨胀系数不相同，所发生的应变和相对位移，可以通过 腰形盲孔的冗余尺寸发生相对滑移，从而消除应变，防止支撑柱或附近 产生断裂。
本发明采用的腰形盲孔的平面对称排列设计，使得在发生膨胀时， 即使石墨平台与不锈钢平台的膨胀系数不相同，所发生的应变和相对位 移，只会以不锈钢平台或各个支撑柱所对称排列的中心点为中心向内或 向外膨胀，而不会产生偏心。采用本发明的多晶硅坩锅平台支撑装置， 可以保证坩锅的中心位置不变，从而保证温度场不会受到影响，坩锅内
硅料的结晶和定向凝固效果也可以不受影响。
图1:本发明的结构示意图2:本发明的腰形孔方式俯视图3:本发明的腰形盲孔纵方向示意图4:本发明的销孔方式俯视图。
具体实施例方式
如图l所示， 一种多晶硅坩锅平台支撑装置，包括石墨平台4 和炉底5，还包括一个不锈钢平台1、至少3个上支撑柱2和至少3 个下支撑柱3。不锈钢平台l为网眼结构，上支撑柱2和下支撑柱3 为不锈钢制成的圆柱体，上支撑柱2的上端与石墨平台4的底部以 销孔方式连接，上支撑柱2的下端与不锈钢平台1以腰形孔方式连 接；下支撑柱3的上端与不锈钢平台1以腰形孔方式连接，下支撑柱3的下端焊接在炉底5上。上支撑柱2和下支撑柱3均以不锈钢 平台1的中心点为中心对称均匀分布；所述的上支撑柱2和下支撑 柱3的位置错开。
在不锈钢平台1上开与上支撑柱2和下支撑柱3总数相同且位 置对应的腰形盲孔6,如图2所示，腰形盲孔6的两端为等直径的半 圓形，中间为平行的矩形，且半圆形的直径大于上支撑柱2和下支 撑柱3的直径，如图3所示，腰形盲孔6的纵方向从不锈钢平台1 的中心向外，且腰型盲孔6以不锈钢平台l的中心点为中心对称均 匀分布。将上支撑柱2和下支撑柱3分别对应插入腰形盲孔6内。
如图4所示，在石墨平台4底部设有销柱7，在销柱7上开与上 支撑柱3直径相同的半通孔，半通孔的形状为圆形盲孔或腰形盲孔， 将所述的上支撑柱2置于半通孔内。
如图2所示，腰形孔设计，在发生膨胀时，如果石墨平台4与 不锈钢平台1的膨胀系数不相同，所发生的应变和相对位移，可以 通过腰形盲孔6的冗余尺寸发生相对滑移，从而消除应变，防止支 撑柱2、 3或附近产生断裂。
如图3所示，腰形盲孔的平面对称排列设计，使得在发生膨胀 时，即使石墨平台4与不锈钢平台1的膨胀系数不相同，所发生的 应变和相对位移，只会以不锈钢平台1或各个支撑柱2、 3所对称排 列的中心点为中心向内或向外膨胀，而不会产生偏心。，可以保证 坩锅的中心位置不变，从而保证温度场不会受到影响，蚶锅内硅料 的结晶和定向凝固效果也可以不受影响。
权利要求
1、一种多晶硅坩锅平台支撑装置，包括石墨平台和炉底，其特征在于还包括一个不锈钢平台、多个上支撑柱和多个下支撑柱；所述的上支撑柱的上端与石墨平台的底部连接；所述的上支撑柱的下端与不锈钢平台连接；所述的下支撑柱的上端与不锈钢平台连接；所述的下支撑柱的下端与炉底固接。
2、 根据权利要求1所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特征在 于所述的上支撑柱上端与石墨平台连接的方式为销孔方式；所述 的上支撑柱的下端与不锈钢平台连接的方式为活动的腰形孔方式； 所述的下支撑柱的上端与不锈钢平台连接的方式为活动的腰形孔方 式；所述的下支撑柱的下端与炉底固接的方式为焊接方式。
3、 根据权利要求1或2所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特 征在于所述的上支撑柱和下支撑柱的材料为不锈钢；所述的上支 撑柱和下支撑柱的形状为圆柱体；所述的上支撑柱和下支撑柱的数 量分别为至少3个。
4、 根据权利要求1或2所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特 征在于所述的上支撑柱和下支撑柱均以不锈钢平台的中心点为中 心对称均匀分布；所述的上支撑柱和下支撑柱的位置错开。
5、 根据权利要求1或2所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特 征在于所述的不锈钢平台为网眼结构。
6、 根据权利要求2所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特征在 于所述的活动的腰形孔方式为在不锈钢平台开腰形盲孔，将所述 的上支撑柱和下支撑柱置于腰形盲孔内。
7、 根据权利要求6所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特征在于所述的腰形盲孔的形状为两端带有不小于支撑柱直径的半圆形， 中间为矩形。
8、 根据权利要求6所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特征在 于所述的腰形盲孔的纵方向从不锈钢平台的中心向外，所述的腰 型盲孔以不锈钢平台的中心点为中心对称均匀分布。
9、 根据权利要求2所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特征在 于所述的销孔方式为在石墨平台底部设有销柱，在销柱上开与上 支撑柱直径相同的半通孔，将所述的上支撑柱置于半通孔内。
10、 根据权利要求9所述的多晶硅坩锅平台支撑装置，其特征 在于所述的半通孔的形状为圆形盲孔或腰形盲孔。
全文摘要
本发明提供了一种多晶硅坩锅平台支撑装置，包括石墨平台和炉底，还包括一个不锈钢平台、多个上支撑柱和多个下支撑柱，上支撑柱的上端与石墨平台的底部连接，上支撑柱的下端与不锈钢平台连接；下支撑柱的上端与不锈钢平台连接，下支撑柱的下端与炉底固接，采用本发明的多晶硅坩锅平台支撑装置，可以消除在加热和冷却时，石墨平台与炉底之间产生的应力；而且在石墨平台发生膨胀或收缩时，可以保证坩锅的中心位置不变，从而不使任何膨胀或冷却影响坩锅内的硅料内部的温度场的对称性，保证铸锭和定向凝固的质量。
文档编号C30B28/00GK101503821SQ200810202820
公开日2009年8月12日 申请日期2008年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者珺 史, 宗卫峰 申请人:上海普罗新能源有限公司