一種高效多晶矽錠鑄造用坩堝的製作方法
2023-05-12 06:09:52 2
本實用新型涉及一種鑄造用坩堝，特別涉及一種高效多晶矽錠鑄造用坩堝。
背景技術：
多晶矽是單質矽的一種形態，熔融的單質矽在過冷條件下凝固時，矽原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結合起來，就結晶成多晶矽，由於多晶矽錠的結構特徵是柱狀晶，即晶體的生長沿垂直方向由下向上，通過定向凝固過程實現。
多晶矽的生產技術主要為改良西門子法和矽烷法，傳統設備均無法實現對熔矽的凝固過程中的熱場進行有效地控制，成為影響生產優質多晶矽錠的主要因素。
技術實現要素：
本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種高效多晶矽錠鑄造用坩堝。
為了解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案：
本實用新型一種高效多晶矽錠鑄造用坩堝，包括坩堝內壁、坩堝外壁和支架，所述坩堝內壁的外側設置有坩堝外壁，所述坩堝內壁和坩堝外壁之間設置有管道，所述管道之間均設置有隔熱板，所述管道的一端設置有管道進口，所述管道進口的一側設置有管道出口，所述管道進口和管道出口之間設置有分隔板，所述管道進口的內部設置有水泵a，所述管道出口的內部設置有水泵b。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述坩堝外壁的底部設置有超聲波振蕩器。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述坩堝外壁的頂部設置有鎖扣a，所述坩堝外壁的一側設置有支架，所述支架的頂部設置有鎖扣b，所述鎖扣a和鎖扣b之間設置有橡膠墊。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述支架的底部設置有旋轉軸，所述旋轉軸直聯步進電機。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述管道的內部均設置有溫度傳感器。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述支架的一側設置有控制器，所述控制器的表面設置有顯示屏，所述顯示屏的一側設置有控制按鈕，所述控制器與水泵a、水泵b、超聲波振蕩器、步進電機、溫度傳感器均電性連接。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：
本實用新型通過在坩堝內壁和坩堝外壁之間設置管道，通過往管道注入不同溫度的高溫液體，通過接觸導熱，開啟超聲波振蕩器將液態的多晶矽震蕩均勻，便於冷凝結晶，由於管道之間均設置有隔熱板，可以實現對多晶矽錠的熱場進行高精度控制，從而提高多晶矽錠的結晶質量，本實用新型設計合理，結構簡單，使用便捷，能夠有效地控制熱場，從而極大地提高多晶矽錠的質量。
附圖說明
附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的限制。在附圖中：
圖1是本實用新型的整體結構示意圖；
圖2是本實用新型的局部結構示意圖；
圖中：1、坩堝內壁；2、坩堝外壁；3、管道；4、隔熱板；5、支架；6、超聲波振蕩器；7、旋轉軸；8、步進電機；9、管道進口；10、管道出口；11、鎖扣a；12、鎖扣b；13、橡膠墊；14、溫度傳感器；15、水泵a；16、水泵b；17、分隔板；18、控制器；19、顯示屏；20、控制按鈕。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
實施例1
如圖1-2所示，本實用新型提供一種高效多晶矽錠鑄造用坩堝，包括坩堝內壁1、坩堝外壁2和支架5，坩堝內壁1的外側設置有坩堝外壁2，坩堝內壁1和坩堝外壁2之間設置有管道3，管道3之間均設置有隔熱板4，管道3的一端設置有管道進口9，管道進口9的一側設置有管道出口10，管道進口9和管道出口10之間設置有分隔板17，管道進口9的內部設置有水泵a15，管道出口10的內部設置有水泵b16。
進一步的，坩堝外壁2的底部設置有超聲波振蕩器6，超聲波振蕩器6用於將坩堝中的多晶矽震蕩均勻，提高鑄造的質量，同時鑄造完成後，便於將多晶矽錠震蕩分離坩堝，便於取出多晶矽錠。
坩堝外壁2的頂部設置有鎖扣a11，坩堝外壁2的一側設置有支架5，支架5的頂部設置有鎖扣b12，鎖扣a11和鎖扣b12之間設置有橡膠墊13，橡膠墊13用於減少超聲波振蕩器6對設備造成的損傷。
支架5的底部設置有旋轉軸7，旋轉軸7直聯步進電機8，步進電機8旋轉，帶動支架5旋轉，便於取出坩堝中的多晶矽錠。
管道3的內部均設置有溫度傳感器14，溫度傳感器14用於檢測管道內的溫度，便於對加熱溫度的實時了解。
支架5的一側設置有控制器18，控制器18的表面設置有顯示屏19，顯示屏19的一側設置有控制按鈕20，控制器18與水泵a15、水泵b16、超聲波振蕩器6、步進電機8、溫度傳感器14均電性連接，顯示屏19用於顯示溫度傳感器14的數值，控制器18用於控制水泵a15、水泵b16、超聲波振蕩器6、步進電機8的運行，實現自動化生產，降低人力工作強度。
具體的，將多晶矽放入坩堝內壁1內，控制器18打開水泵a15，讓多層管道3依次流入不同溫度的液體，通過坩堝內壁1對坩堝內壁1內的多晶矽進行加熱，開啟超聲波振蕩器6將液態的多晶矽震蕩均勻，然後關閉超聲波振蕩器6進行冷卻結晶，由於管道3之間均設置有隔熱板4，通過不同管道3內流入不同溫度的液態，所以不同區域的溫度可以得到高精度控制，當多晶矽吸收了管道3內的熱能後，通過溫度傳感器14採集數據，從顯示屏19觀察管道3內的溫度，通過控制器18控制水泵b16的開關，實現對坩堝內壁1內的多晶矽的加熱溫度進行高精度控制，當多晶矽錠形成後，開啟超聲波振蕩器6，讓多晶矽錠脫離坩堝內壁1，然後步進電機8帶動支架5旋轉，便於取出其中的多晶矽錠。
本實用新型通過在坩堝內壁1和坩堝外壁2之間設置管道3，通過往管道3注入不同溫度的高溫液體，通過接觸導熱，開啟超聲波振蕩器6將液態的多晶矽震蕩均勻，便於冷凝結晶，由於管道3之間均設置有隔熱板4，可以實現對多晶矽錠的熱場進行高精度控制，從而提高多晶矽錠的結晶質量，本實用新型設計合理，結構簡單，使用便捷，能夠有效地控制熱場，從而極大地提高多晶矽錠的質量。
最後應說明的是：以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。