一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种椭圆形双层石英坩埚，由外坩埚和设置在外坩埚内部的内坩埚组合而成，所述的外坩埚和内坩埚之间的距离为4?8mm，外坩埚和内坩埚的竖直截面为等腰梯形结构，外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构，其椭圆率均为50%。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：1、由于尺寸较小，易注浆成型及修坯；2、椭圆形石英坩埚坯体尺寸较小，烧制体积小，易一次成型成品；3、通过两次坯体烧制，既得两种不同尺寸型号的椭圆形石英坩埚，并形成椭圆形双层石英坩埚独创技术；4、外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构，由于椭圆形的抗压能力最强，有效的避免了石英坩埚变形和无法拉晶现象的出现，防止了溶料中发生鼓包。
【专利说明】一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无机非金属制品【技术领域】，特别涉及一种椭圆形双层石英坩埚及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 石英坩埚可在1450度以下使用，分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英 坩埚是拉制大直径单晶硅，发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今，世界半导体工 业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。他具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度 高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。
[0003] 目前，用石英砂泥浆注浆成型方法生产的石英坩埚，一般为方形或长方形，多晶硅 铸锭用的石英坩埚，一般为方形或长方形，石英砂泥浆注浆模具，设计的一般为方形或长方 形形状。同时大多数石英坩埚为单层结构，并且由于方形或长方形在相同壁厚的情况下，直 径越大抗压能力越低，因为直径约大，受力面积越大，所以可以耐压能力越低，因此，底部压 强大，当底部直径小，有利于提高容器的耐压强度，由于以往的石英坩埚为方形或长方形， 其底部抗压能力偏低，当使用者有误操作的时候，极易出现石英坩埚变形的现象，大大影响 了正常拉晶，严重时将无法拉晶，同时溶料中发生鼓包的问题，当鼓包较大时，在拉晶过程 中随着液位的下降，鼓包会渐渐露出液面，这时已经拉出的晶棒会碰擦鼓包，如不及时停炉 会发生晶棒跌落的严重事故。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便、科学实用、提高石英坩埚抗压能 力的椭圆形双层石英坩埚及其制备方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现： 一种椭圆形双层石英坩埚，由外坩埚和设置在外坩埚内部的内坩埚组合而成，所述的 外坩埚和内坩埚之间的距离为4?8_，外坩埚和内坩埚的坚直截面为等腰梯形结构，外坩 埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构，其椭圆率均为50%，外坩埚和内坩埚规格 为：外坩埚和内坩埚的厚度为5?12mm，外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为50?70度，外坩 埚和内坩埚的高度为250?270mm，外坩埚顶部椭圆长轴为450?470mm，外坩埚顶部椭圆 短轴为225?235mm，外坩埚底部椭圆长轴为290?310mm，外坩埚底部椭圆短轴为145? 155mm，内?甘祸顶部椭圆长轴为434?466mm，内?甘祸顶部椭圆短轴为217?233mm，内?甘祸 底部椭圆长轴为274?306mm，内坩埚底部椭圆短轴为137?153mm。
[0006] 所述的外坩埚和内坩埚规格最优选方案：外坩埚和内坩埚之间的距离为6mm，夕卜 坩埚和内坩埚的厚度为8mm，外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为60度，外坩埚和内坩埚的高 度为260mm，外；t甘祸顶部椭圆长轴为460mm，外；t甘祸顶部椭圆短轴为230mm，外；t甘祸底部椭圆 长轴为300mm，外坩埚底部椭圆短轴为150mm，内坩埚顶部椭圆长轴为448mm，内坩埚顶部椭 圆短轴为224mm，内;t甘祸底部椭圆长轴为288mm，内;t甘祸底部椭圆短轴为144mm。
[0007] 所述的内坩埚为上口大下口小的倒置的椭圆锥筒状，内坩埚上口椭圆度大于外坩 埚椭圆度，内坩埚下口椭圆度小于外坩埚下口椭圆度。
[0008] 所述的内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0. 1?0. 3mm的 防爆裂孔。
[0009] -种椭圆形双层石英坩埚的制备方法，按以下步骤完成： (1) 石英砂泥浆的制备：外坩埚和内坩埚由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合 料：石英砂93?95份，氟硅酸钠0. 2?2. 4份，碳酸钙1?3份，聚乙烯醇0. 1?0. 3份， 高岭土 2?4份，娃酸钠0. 5?1份，将配合料加入球磨机中，按照40ml蒸馈水/100克配 合料的比例，向球磨机中加入蒸馏水；再放入与配合料等重量的球石球磨24?48小时；最 后，将料浆从球磨机中倒出，并经过150目标准筛细分，形成坩埚用的石英砂泥浆； (2) 成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具：按照工艺要求，将已烘干的两种不同尺寸型 号椭圆形石膏模具内表面修理平滑，并用湿海绵对内表面进行一次刷洗；将已混合均匀的 质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤（1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石 膏模具内壁，喷涂厚度为〇. 5?Imm ;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石 英坩埚成型用模具； (3) 注浆成型及修坯：将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具 中，并不断震动石膏模具，待石膏内壁吸附的泥浆厚度为5?12_时，迅速将石膏模具中多 余的石英砂泥浆倒出；当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时，迅速进行脱模，并将 脱模的坯体在空气中放置24h ;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉，并对坯体中的缺陷进行 修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚坯体； (4) 两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制：将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩 埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中；将匣钵推入隧道炉中后，按照以下温度制度烧成： 首先，以升温速度为1?5°C /min，自室温升温至150°C，并保温240?360min ;然后，以升 温速度为5°C /min，自150°C升温至540°C，并保温30min ;其次，以升温速度为1°C /min，自 540°C升温至850°C，并保温30min ;再次，以升温速度为4°C /min，自840°C升温至1280°C， 保温120min后，关掉电源，待炉温降至室温时，取出匣钵既得椭圆形石英坩埚，通过两次坯 体烧制，既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚； (5) 组合：内坩埚安放在外坩埚内，内坩埚与外坩埚接触为无缝衔接，形成椭圆形双层 石英坩埚，内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔，防止内坩埚在特 殊环境下产生爆裂。
[0010] 与现有的技术相比，本发明的有益效果是： 1、椭圆形石英坩埚较方形或长方形石英坩埚相比，由于尺寸较小，易注浆成型及修坯。 [0011] 2、椭圆形石英坩埚坯体尺寸较小，烧制体积小，易一次成型成品。
[0012] 3、通过两次坯体烧制，既得两种不同尺寸型号的椭圆形石英坩埚，并形成椭圆形 双层石英坩埚独创技术。
[0013] 4、由于容器底部压强大，而外坩埚和内坩埚的坚直截面为等腰梯形结构，当底部 直径小，有利于提高容器的耐压强度，同时外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形 结构，由于椭圆形的抗压能力最强，有效的避免了石英坩埚变形和无法拉晶现象的出现，防 止了溶料中发生鼓包。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的结构图。
[0015] 1 一外谢祸2 -内谢祸3-防爆裂孔。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进一步说明： 实施例一 如图1所示，一种椭圆形双层石英坩埚，由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚 2组合而成，所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为4_，外坩埚1和内坩埚2的坚直截 面为等腰梯形结构，外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构，其椭圆率均 为50%，外坩埚1和内坩埚2规格为：外坩埚1和内坩埚2的厚度为6mm，外坩埚1和内坩 埚2侧面倒角角度为50度，外坩埚1和内坩埚2的高度为250mm，外坩埚1顶部椭圆长轴 为450mm，外?甘祸1顶部椭圆短轴为225mm，外?甘祸1底部椭圆长轴为290mm，外?甘祸1底部 椭圆短轴为145mm，内坩埚2顶部椭圆长轴为442mm，内坩埚2顶部椭圆短轴为221mm，内坩 埚2底部椭圆长轴为282mm，内坩埚2底部椭圆短轴为141mm，所述的内坩埚2为上口大下 口小的倒置的椭圆锥筒状，内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度，内坩埚2下口椭圆度 小于外坩埚1下口椭圆度，所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有 一个0· Imm的防爆裂孔3。
[0017] 此的制备方法，按以下步骤完成： (1) 石英砂泥浆的制备：外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成 配合料：石英砂93份，氟硅酸钠0. 2份，碳酸钙1份，聚乙烯醇0. 1份，高岭土 2份，硅酸钠 0. 5份，将配合料加入球磨机中，按照40ml蒸馏水/100克配合料的比例，向球磨机中加入蒸 馏水；再放入与配合料等重量的球石球磨24?48小时；最后，将料浆从球磨机中倒出，并 经过150目标准筛细分，形成坩埚用的石英砂泥浆； (2) 成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具：按照工艺要求，将已烘干的两种不同尺寸型 号椭圆形石膏模具内表面修理平滑，并用湿海绵对内表面进行一次刷洗；将已混合均匀的 质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤（1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石 膏模具内壁，喷涂厚度为〇. 5mm ;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英 坩埚成型用模具； (3) 注浆成型及修坯：将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具 中，并不断震动石膏模具，待石膏内壁吸附的泥浆厚度为6_时，迅速将石膏模具中多余的 石英砂泥浆倒出；当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时，迅速进行脱模，并将脱模 的坯体在空气中放置24h ;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉，并对坯体中的缺陷进行修补 后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体； (4) 两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制：将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩 埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中；将匣钵推入隧道炉中后，按照以下温度制度烧成： 首先，以升温速度为1?5°C /min，自室温升温至150°C，并保温240?360min ;然后，以升 温速度为5°C /min，自150°C升温至540°C，并保温30min ;其次，以升温速度为1°C /min，自 540°C升温至850°C，并保温30min ;再次，以升温速度为4°C /min，自840°C升温至1280°C， 保温120min后，关掉电源，待炉温降至室温时，取出匣钵既得椭圆形石英坩埚，通过两次坯 体烧制，既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2 ; (5)组合：内坩埚2安放在外坩埚1内，内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接，形成椭 圆形双层石英坩埚，内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔3,防止 内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。
[0018] 实施例二 如图1所示，一种椭圆形双层石英坩埚，由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚 2组合而成，所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为6_，外坩埚1和内坩埚2的坚直截 面为等腰梯形结构，外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构，其椭圆率均 为50%，外坩埚1和内坩埚2规格为：外坩埚1和内坩埚2的厚度为8mm，外坩埚1和内坩 埚2侧面倒角角度为60度，外坩埚1和内坩埚2的高度为260mm，外坩埚1顶部椭圆长轴 为460mm，外?甘祸1顶部椭圆短轴为230mm，外?甘祸1底部椭圆长轴为300mm，外?甘祸1底部 椭圆短轴为150mm，内坩埚2顶部椭圆长轴为448mm，内坩埚2顶部椭圆短轴为224mm，内坩 埚2底部椭圆长轴为288mm，内坩埚2底部椭圆短轴为144mm，所述的内坩埚2为上口大下 口小的倒置的椭圆锥筒状，内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度，内坩埚2下口椭圆度 小于外坩埚1下口椭圆度，所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有 一个0. 2mm的防爆裂孔3。
[0019] 此的制备方法，按以下步骤完成： (1) 石英砂泥浆的制备：外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成 配合料：石英砂94份，氟硅酸钠1. 4份，碳酸钙2份，聚乙烯醇0. 2份，高岭土 3份，硅酸钠 0. 7份，将配合料加入球磨机中，按照40ml蒸馏水/100克配合料的比例，向球磨机中加入蒸 馏水；再放入与配合料等重量的球石球磨24?48小时；最后，将料浆从球磨机中倒出，并 经过150目标准筛细分，形成坩埚用的石英砂泥浆； (2) 成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具：按照工艺要求，将已烘干的两种不同尺寸型 号椭圆形石膏模具内表面修理平滑，并用湿海绵对内表面进行一次刷洗；将已混合均匀的 质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤（1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石 膏模具内壁，喷涂厚度为〇. 5mm ;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英 坩埚成型用模具； (3) 注浆成型及修坯：将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具 中，并不断震动石膏模具，待石膏内壁吸附的泥浆厚度为8_时，迅速将石膏模具中多余的 石英砂泥浆倒出；当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时，迅速进行脱模，并将脱模 的坯体在空气中放置24h ;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉，并对坯体中的缺陷进行修补 后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体； (4) 两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制：将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩 埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中；将匣钵推入隧道炉中后，按照以下温度制度烧成： 首先，以升温速度为1?5°C /min，自室温升温至150°C，并保温240?360min ;然后，以升 温速度为5°C /min，自150°C升温至540°C，并保温30min ;其次，以升温速度为1°C /min，自 540°C升温至850°C，并保温30min ;再次，以升温速度为4°C /min，自840°C升温至1280°C， 保温120min后，关掉电源，待炉温降至室温时，取出匣钵既得椭圆形石英坩埚，通过两次坯 体烧制，既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2 ; (5)组合：内坩埚2安放在外坩埚1内，内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接，形成椭 圆形双层石英坩埚，内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔3,防止 内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。
[0020] 实施例三 如图1所示，一种椭圆形双层石英坩埚，由外坩埚1和设置在外坩埚1内部的内坩埚2 组合而成，所述的外坩埚1和内坩埚2之间的距离为8_，外坩埚1和内坩埚2的坚直截面 为等腰梯形结构，外坩埚1和内坩埚2顶部的开口和底部均为椭圆形结构，其椭圆率均为 50%,外坩埚1和内坩埚2规格为：外坩埚1和内坩埚2的厚度为IOmm,外坩埚1和内坩埚 2侧面倒角角度为70度，外坩埚1和内坩埚2的高度为270mm，外坩埚1顶部椭圆长轴为 470mm，外?甘祸1顶部椭圆短轴为235mm，外?甘祸1底部椭圆长轴为310mm，外?甘祸1底部椭 圆短轴为155mm，内坩埚2顶部椭圆长轴为454mm，内坩埚2顶部椭圆短轴为227mm，内坩埚 2底部椭圆长轴为294mm，内坩埚2底部椭圆短轴为147mm，所述的内坩埚2为上口大下口小 的倒置的椭圆锥筒状，内坩埚2上口椭圆度大于外坩埚1椭圆度，内坩埚2下口椭圆度小于 外坩埚1下口椭圆度，所述的内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个 0. 3mm的防爆裂孔3。
[0021] 此的制备方法，按以下步骤完成： (1) 石英砂泥浆的制备：外坩埚1和内坩埚2由以下原料按其重量份数均匀混合形成 配合料：石英砂95份，氟硅酸钠2. 4份，碳酸钙3份，聚乙烯醇0. 3份，高岭土 4份，硅酸钠 1份，将配合料加入球磨机中，按照40ml蒸馏水/100克配合料的比例，向球磨机中加入蒸馏 水；再放入与配合料等重量的球石球磨24?48小时；最后，将料浆从球磨机中倒出，并经 过150目标准筛细分，形成坩埚用的石英砂泥浆； (2) 成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具：按照工艺要求，将已烘干的两种不同尺寸型 号椭圆形石膏模具内表面修理平滑，并用湿海绵对内表面进行一次刷洗；将已混合均匀的 质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤（1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石 膏模具内壁，喷涂厚度为〇. 5mm ;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石英 坩埚成型用模具； (3) 注浆成型及修坯：将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具 中，并不断震动石膏模具，待石膏内壁吸附的泥浆厚度为IOmm时，迅速将石膏模具中多余 的石英砂泥浆倒出；当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时，迅速进行脱模，并将脱 模的坯体在空气中放置24h ;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉，并对坯体中的缺陷进行修 补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2坯体； (4) 两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制：将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩 埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中；将匣钵推入隧道炉中后，按照以下温度制度烧成： 首先，以升温速度为1?5°C /min，自室温升温至150°C，并保温240?360min ;然后，以升 温速度为5°C /min，自150°C升温至540°C，并保温30min ;其次，以升温速度为1°C /min，自 540°C升温至850°C，并保温30min ;再次，以升温速度为4°C /min，自840°C升温至1280°C， 保温120min后，关掉电源，待炉温降至室温时，取出匣钵既得椭圆形石英坩埚，通过两次坯 体烧制，既得两种不同尺寸型号的外坩埚1和内坩埚2 ; (5)组合：内坩埚2安放在外坩埚1内，内坩埚2与外坩埚1接触为无缝衔接，形成椭 圆形双层石英坩埚，内坩埚2环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔3,防止 内坩埚2在特殊环境下产生爆裂。
[0022] 经过上述实验表明，本发明的产品属性为：抗压强度为8004?8500kg/cm2,抗 拆强度为710?1040kg/cm 2,石英坩埚抗弯强度为700?llOOkg/cm2,抗扭强度为304? 600kg/cm 2)，能承受住12kg以上的Si料。
[0023] 经过上述实验表明，采用外坩埚1和内坩埚2之间的距离为6mm，外坩埚1和内坩 埚2的厚度为8mm，外坩埚1和内坩埚2侧面倒角角度为60度，外坩埚1和内坩埚2的高 度为260mm，外?甘祸1顶部椭圆长轴为460mm，外?甘祸1顶部椭圆短轴为230mm，外?甘祸1底 部椭圆长轴为300mm，外?甘祸1底部椭圆短轴为150mm，内?甘祸2顶部椭圆长轴为448mm，内 坩埚2顶部椭圆短轴为224mm，内坩埚2底部椭圆长轴为288mm，内坩埚2底部椭圆短轴为 144mm的椭圆形双层石英坩埚在生产中，其结果最令人满意。
【权利要求】
1. 一种椭圆形双层石英坩埚，其特征在于，由外坩埚和设置在外坩埚内部的内坩埚组 合而成，所述的外坩埚和内坩埚之间的距离为4?8mm，外坩埚和内坩埚的坚直截面为等 腰梯形结构，外坩埚和内坩埚顶部的开口和底部均为椭圆形结构，其椭圆率均为50%，外坩 埚和内坩埚规格为：外坩埚和内坩埚的厚度为5?12mm，外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为 50?70度，外坩埚和内坩埚的高度为250?270mm，外坩埚顶部椭圆长轴为450?470mm， 外坩埚顶部椭圆短轴为225?235mm，外坩埚底部椭圆长轴为290?310mm，外坩埚底部椭 圆短轴为145?155mm，内?甘祸顶部椭圆长轴为434?466mm，内?甘祸顶部椭圆短轴为217? 233mm，内?甘祸底部椭圆长轴为274?306mm，内?甘祸底部椭圆短轴为137?153mm。
2. 根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚，其特征在于，所述的外坩埚和内 坩埚规格最优选方案：外坩埚和内坩埚之间的距离为6_，外坩埚和内坩埚的厚度为8_， 外坩埚和内坩埚侧面倒角角度为60度，外坩埚和内坩埚的高度为260mm，外坩埚顶部椭圆 长轴为460mm，外坩埚顶部椭圆短轴为230mm，外坩埚底部椭圆长轴为300mm，外坩埚底部椭 圆短轴为150mm，内坩埚顶部椭圆长轴为448mm，内坩埚顶部椭圆短轴为224mm，内坩埚底部 椭圆长轴为288mm，内；t甘祸底部椭圆短轴为144mm。
3. 根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚，其特征在于，所述的内坩埚为上 口大下口小的倒置的椭圆锥筒状，内坩埚上口椭圆度大于外坩埚椭圆度，内坩埚下口椭圆 度小于外坩埚下口椭圆度。
4. 根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚，其特征在于，所述的内坩埚环状 壁上接近双层坩埚的底处对称面分别设有一个0. 1?0. 3_的防爆裂孔。
5. 根据权利要求1所述的一种椭圆形双层石英坩埚的制备方法，其特征在于，按以下 步骤完成： (1) 石英砂泥浆的制备：外坩埚和内坩埚由以下原料按其重量份数均匀混合形成配合 料：石英砂93?95份，氟硅酸钠0. 2?2. 4份，碳酸钙1?3份，聚乙烯醇0. 1?0. 3份， 高岭土 2?4份，娃酸钠0. 5?1份，将配合料加入球磨机中，按照40ml蒸馈水/100克配 合料的比例，向球磨机中加入蒸馏水；再放入与配合料等重量的球石球磨24?48小时；最 后，将料浆从球磨机中倒出，并经过150目标准筛细分，形成坩埚用的石英砂泥浆； (2) 成型两种不同尺寸型号的椭圆形模具：按照工艺要求，将已烘干的两种不同尺寸型 号椭圆形石膏模具内表面修理平滑，并用湿海绵对内表面进行一次刷洗；将已混合均匀的 质量分数为60%的300目碳化硅粉和40%的步骤（1)中的蒸馏水混合料浆均匀喷涂于石 膏模具内壁，喷涂厚度为〇. 5?Imm ;将石膏模具自然晾干既得两种不同尺寸型号椭圆形石 英坩埚成型用模具； (3) 注浆成型及修坯：将石英砂泥浆缓慢倒入已制备好的两种不同尺寸型号石膏模具 中，并不断震动石膏模具，待石膏内壁吸附的泥浆厚度为5?12_时，迅速将石膏模具中多 余的石英砂泥浆倒出；当石膏模具中的石英砂泥浆与石膏内壁脱离时，迅速进行脱模，并将 脱模的坯体在空气中放置24h ;然后清理掉坯体表面的碳化硅粉，并对坯体中的缺陷进行 修补后既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚坯体； (4) 两种不同尺寸型号椭圆形石英坩埚坯体烧制：将两种不同尺寸型号椭圆形石英坩 埚坯体分两次放入带盖的氧化铝匣钵中；将匣钵推入隧道炉中后，按照以下温度制度烧成： 首先，以升温速度为1?5°C /min，自室温升温至150°C，并保温240?360min ;然后，以升 温速度为5°C /min，自150°C升温至540°C，并保温30min ;其次，以升温速度为1°C /min，自 540°C升温至850°C，并保温30min ;再次，以升温速度为4°C /min，自840°C升温至1280°C， 保温120min后，关掉电源，待炉温降至室温时，取出匣钵既得椭圆形石英坩埚，通过两次坯 体烧制，既得两种不同尺寸型号的外坩埚和内坩埚； (5)组合：内坩埚安放在外坩埚内，内坩埚与外坩埚接触为无缝衔接，形成椭圆形双层 石英坩埚，内坩埚环状壁上接近双层坩埚的底处对称面设有的防爆裂孔，防止内坩埚在特 殊环境下产生爆裂。
【文档编号】C30B35/00GK104213198SQ201410454590
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】唐秀云 申请人:江苏凯新隆石英科技有限公司