用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102225837A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102225837A(43)申请公布日2011.10.26(21)申请号201110118009.9(22)申请日2011.05.08(71)申请人江苏润弛太阳能材料科技有限公司地址212218江苏省镇江市扬中市油坊镇明珠路1号(72)发明人方清(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人徐冬涛(51)Int.Cl.C03B20/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法(57)摘要本发明公开了一种用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其先将高纯熔融石英原料一起通过球磨研磨进行湿法造粒，将料浆充分搅拌后，再加入粉状高纯熔融石英原料混合均匀，然后注入石膏模具中进行充分的脱水成型，脱模；脱模后的坯体在180℃以下进行干燥，制得毛坯；对毛坯进行打磨、清洁预处理；在毛坯内表面喷涂0.2～0.7mm的氮化硅涂层；将喷有氮化硅涂层的毛坯在梭式窑炉中于1000～1300℃下烧结14～24小时。本发明较现有技术缩短了生产周期，简化了生产工艺，大大降低了能耗，提高了生产效率、成品率及企业的经济效益。CN1025837ACCNN110222583702225844A权利要求书1/1页1.一种用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将块状及粒状高纯熔融石英原料一起通过球磨研磨进行湿法造粒，研磨后的料浆粒径为10μm～50μm；(2)将料浆充分搅拌后，再加入粉状高纯熔融石英原料混合均匀，然后注入石膏模具中进行充分的脱水成型，脱模；(3)脱模后的坯体在180℃以下进行干燥，制得毛坯；(4)对毛坯进行打磨、清洁预处理；(5)在毛坯内表面喷涂0.2～0.7mm的氮化硅涂层；(6)将喷有氮化硅涂层的毛坯在梭式窑炉中于1000～1300℃下烧结14～24小时。2.根据权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：所述氮化硅涂层为20～25wt％的Si3N4水溶液。3.根据权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：步骤(4)中打磨过程为采用砂轮打磨毛坯底部，清洁过程为清洁毛坯内表面。4.根据权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：所述块状高纯熔融石英原料与粒状高纯熔融石英原料的质量比为25～30∶70～75，所述块状高纯熔融石英原料的粒径为20～60mm，所述粒状高纯熔融石英原料的粒径为5～20mm。5.根据权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：步骤(1)中湿法造粒过程中加入高纯熔融石英原料质量20～30％的水。6.根据权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：所述粉状高纯熔融石英原料与步骤(1)中所述料浆的质量比为30～40∶70～60，所述粉状高纯熔融石英原料粒径为50～200目。7.根据权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：步骤(2)中料浆在加入粉状高纯熔融石英原料前充分搅拌72小时以上。8.根据权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：步骤(2)中脱水成型的时间为5～20小时。9.根据权利要求1所述的用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，其特征在于：步骤(3)中干燥温度为100～180℃。2CCNN110222583702225844A说明书1/4页用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法技术领域[0001]本发明属于石英坩埚制造领域，具体涉及一种用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法。背景技术[0002]太阳能多晶硅的迅猛发展，大大加快了多晶硅熔融铸锭所使用的熔融石英坩埚的研究发展。行业内由于坩埚成品率的问题，目前所生产的石英坩埚大多是未喷涂的，使用者在用这种坩埚时必须自备喷涂设备，在成品坩埚内部喷上一层氮化硅涂层，然后在1000℃以上烧结24个小时以上才能开始装入纯硅料进行使用。市场上也有少量免喷涂石英坩埚，但这只是在坩埚生产后继续喷涂并烧结，工艺并没有改变，而且这种工艺生产周期长，耗能巨大。现行坩埚生产中的打磨工序是在坩埚烧结以后进行，由于烧结后的坩埚硬度很高，导致对设备和磨具的要求也高，而且打磨过程中需要用大量的水进行冷却。发明内容[0003]本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种用于多晶硅铸锭的免喷涂熔融石英坩埚的制造方法，该法可使石英坩埚的生产周期缩短，减化了客户使用坩埚的工艺，大大降低了能耗并提高了坩埚成品率。[0004]本发明的目的可以通过以下措施达到：[000