专利名称：一种用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及新能源加工设备领域，更具体的涉及一种用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚。
背景技术：
我国经济建设近些年取得了飞速发展，经济的发展离不开能源的开采和利用。然而，随着传统能源的不断减少，新能源已逐渐成为各国能源战略的主流，其中，光伏产业在新能源中占据着重要地位。光伏组件的主要原材料是硅，在多晶硅的铸锭工序中需进行抽真空、熔化、结晶、 退火和冷却五个阶段。其中，熔化阶段主要将零散的固体硅料融化成液态，结晶阶段则通过一定的方式使多晶硅实现定向生长(也称定向凝固)。进行铸锭工艺前，需将零散的硅料装入喷涂好的陶瓷坩埚中，并用石墨护板固定好，再投入多晶炉中进行铸锭。按照工艺要求，陶瓷坩埚具有不同的型号，例如，市场上具有一种高度为420mm的陶瓷坩埚，其投料量约为440kg，铸出的硅锭高度为270mmj90mm。在熔料阶段硅料完全融化时的液态高度为250_270mm，相对于坩埚的高度，至少尚有130mm高度的空间未被利用。由于坩埚使用一次便会报废，即上述坩埚约130mm的空间未被利用即被报废，造成了较严重的浪费。因此，在硅料铸锭过程中，如何降低坩埚的浪费成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，能够有效降低坩埚浪费。本实用新型提供了一种用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，包括坩埚本体和坩埚围框， 所述坩埚本体的高度等于或大于坩埚本体内形成的液态硅料的深度，所述坩埚围框的下边沿与所述坩埚本体的上边沿相适配。优选地，还包括套装于所述坩埚本体与所述坩埚围框相接触的外边沿位置的围板。优选地，所述围板的下端与所述坩埚本体的上端相平齐，且所述围板的上端高于所述坩埚本体的上端。优选地，所述围板为石墨围板。优选地，所述围板为石英围板。优选地，所述坩埚本体的高度为310-380mm，所述围板的高度为40_110mm。本实用新型提供的用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，包括坩埚本体和坩埚围框，所述坩埚本体的高度等于或大于坩埚本体内形成的液态硅料的深度，所述坩埚围框的下边沿与所述坩埚本体的上边沿相适配。[0015]需要说明的是，坩埚本体的高度等于或大于坩埚本体内形成的硅料的深度，即当硅料在坩埚本体内熔化后，保证液态硅料不会溢出坩埚本体即可。如此设置，当使用本实用新型提供的陶瓷坩埚进行铸锭时，首先将坩埚围框放置于坩埚本体的上边沿，而后在坩埚内装入硅料，坩埚围框可保证坩埚内放置足够的硅料而不会散落。此外，坩埚的中间部位放置较小体积的硅料，靠近坩埚侧壁的部位用于容置较大体积的硅料。如此，硅料熔化时， 坩埚中间部位的硅料先熔化，边侧的硅料向中间位置倒塌，如此可有效规避熔化的硅料与坩埚围框接触，进而有效规避了熔化的硅料由坩埚本体与坩埚围框之间的接缝处流出的问题。由于坩埚围框可由生产厂家报废的坩埚上截取所得，故坩埚围框成本较低甚至可以忽略不计。显然，如此设置，相对于现有技术，本实用新型提供的陶瓷坩埚有效降低了坩埚浪费问题，节约了生产成本。
图1为本实用新型具体实施方式
中坩埚围框结构示意图；图2为本实用新型具体实施方式
中陶瓷坩埚结构示意图；图3为本实用新型另一种具体实施方式
中陶瓷坩埚结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，能够有效降低坩埚浪费。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参考图1-图3，图1为本实用新型具体实施方式
中坩埚围框结构示意图；图2为本实用新型具体实施方式
中陶瓷坩埚结构示意图；图3为本实用新型另一种具体实施方式
中陶瓷坩埚结构示意图。本具体实施方式
所提供的用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，包括坩埚本体11和坩埚围框12，坩埚围框12的下边沿与坩埚本体11的上边沿相适配，即坩埚围框12可放置于坩埚本体11上，且坩埚围框12的各个下边沿与坩埚本体11的各个上边沿相接触。此外，坩埚本体11的高度需等于或大于坩埚本体11内形成的液态硅料的深度，优选地，坩埚本体11的高度大于其内形成的液态硅料的深度，以避免硅料熔化后，液态硅料由坩埚本体11内溢出。如此设置，当使用本具体实施方式
所提供的陶瓷坩埚进行铸锭时，首先将坩埚围框12放置于坩埚本体11的上边沿，而后在坩埚内装入硅料，坩埚围框12可保证坩埚内放置足够的硅料而不会散落。此外，坩埚的中间部位放置较小体积的硅料，靠近坩埚侧壁的部位用于容置较大体积的硅料。如此，硅料熔化时，坩埚中间部位的硅料先熔化，边侧的硅料向中间位置倒塌， 如此可有效规避熔化的硅料与坩埚围框接触，进而有效规避了熔化的硅料由坩埚本体与坩埚围框之间的接缝处流出的问题。[0027]由于坩埚围框12可由生产厂家报废的坩埚上截取所得，故坩埚围框12成本较低甚至可以忽略不计。显然，如此设置，相对于现有技术，本具体实施方式
所提供的陶瓷坩埚有效降低了坩埚浪费问题，节约了生产成本。需要说明的是，硅料熔化过程中，坩埚本体11的温度较高，坩埚本体11受热会膨胀，为了防止坩埚膨胀导致坩埚围框12由坩埚本体11上掉落的问题。此外为了防止在装料过程中，坩埚围框12与坩埚本体11之间发生相互错动，而导致坩埚围框12由坩埚本体 11掉落的问题，本具体实施方式
可如下述设置。本具体实施方式
所提供的陶瓷坩埚还可包括套装于坩埚本体11与坩埚围框12相接触的外边沿位置的围板13。如此设置，围板13可将坩埚本体11和坩埚围框12套接于一起，可有效规避坩埚本体11与坩埚围板12发生相对错动的问题。本具体实施方式
的优选方案中，围板13的下端与坩埚本体11的上端相平齐，且围板13的上端高于坩埚本体11的上端。如此设置，围板13在可将坩埚本体11与坩埚围框12连接于一起的基础上，围板 13的下端与坩埚本体11的下端平齐，进而可有效防止围板13沿坩埚本体11的外围下滑的问题。另外，需要说明的是，围板13需具有足够的强度，以避免坩埚本体11发生热膨胀时，将围板13涨破的问题。鉴于此，围板13可具体为石墨围板13，应当理解，石墨围板13 具有足够强度，可有效避免围板13涨破的问题。当然，围板13也可为其它材料的围板，比如，石英围板。另外，需要说明的是，本具体实施方式
所提供的坩埚本体及围板的具体高度可根据具体情况具体设定，本实用新型对二者的具体高度不作限定。例如，坩埚本体的高度可为 310-380mm,围板的高度可为40_110mm。以上对本实用新型所提供的一种用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，其特征在于，包括坩埚本体和坩埚围框，所述坩埚本体的高度等于或大于坩埚本体内形成的液态硅料的深度，所述坩埚围框的下边沿与所述坩埚本体的上边沿相适配。
2.如权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，其特征在于，还包括套装于所述坩埚本体与所述坩埚围框相接触的外边沿位置的围板。
3.如权利要求2所述的用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，其特征在于，所述围板的下端与所述坩埚本体的上端相平齐，且所述围板的上端高于所述坩埚本体的上端。
4.如权利要求3所述的用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，其特征在于，所述围板为石墨围板。
5.如权利要求3所述的用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，其特征在于，所述围板为石英围板。
6.如权利要求3所述的用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，其特征在于，所述坩埚本体的高度为310-380mm，所述围板的高度为40_110mm。
专利摘要本实用新型公开了一种用于多晶硅铸锭的陶瓷坩埚，包括坩埚本体和坩埚围框，所述坩埚本体的高度等于或大于坩埚本体内形成的液态硅料的深度，所述坩埚围框的下边沿与所述坩埚本体的上边沿相适配。如此设置，本实用新型公开的陶瓷坩埚，能够有效降低坩埚浪费。
文档编号C30B28/06GK202279871SQ20112043129
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者王伟亮, 黄水霞 申请人:浙江昱辉阳光能源有限公司