一种碳碳埚的制作方法

1.本实用新型涉及单晶硅生产技术领域，尤其涉及一种碳碳埚。


背景技术：

2.近年来，单晶炉在国内装机量增长迅速，同时单晶炉尺寸也越来越大，配套使用的热场尺寸也随之增大。随着热场尺寸的增大，初始投料量也随之增加，进一步增加了热场拆装的难度。
3.传统热场中通常使用石英坩埚作为单晶硅料投料场所，并在石英坩埚的外表面包裹一个碳碳埚。传统碳碳埚结构为整体圆形设计，在拉晶过程完成后，石英坩埚由于高温加热会软化膨胀从而紧贴碳碳埚，取出石英坩埚常依靠人力使用铁锤敲击拆出，取出难度大，同时长时间敲击操作会导致碳碳埚损耗大，严重降低了碳碳埚的使用寿命。
4.因此，如何降低碳碳埚的拆卸难度，延长碳碳埚的使用寿命，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种碳碳埚，以降低碳碳埚的拆卸难度，延长碳碳埚的使用寿命。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种碳碳埚，包括至少一层碳碳埚本体，所述碳碳埚本体为多个碳碳埚瓣体拼接为埚体结构，同一层的所述碳碳埚本体的任意相邻两个所述碳碳埚瓣体之间形成有便于拆卸的瓣体缝。
8.可选地，在上述碳碳埚中，所述碳碳埚本体为依次嵌套的多层，任意相邻两层的所述碳碳埚本体的瓣体缝相互错开。
9.优选地，在上述碳碳埚中，任意相邻两层所述碳碳埚本体之间间隙配合。
10.优选地，在上述碳碳埚中，所述碳碳埚本体是由多个相同的碳碳埚瓣体拼接为埚体结构。
11.优选地，在上述碳碳埚中，一个所述碳碳埚本体的瓣体缝位于与其相邻的所述碳碳埚本体的两个瓣体缝的中间。
12.可选地，在上述碳碳埚中，各层所述碳碳埚本体的碳碳埚瓣体的数量相同或不同。
13.优选地，在上述碳碳埚中，所述碳碳埚本体由三个相同的碳碳埚瓣体拼接为埚体结构。
14.优选地，在上述碳碳埚中，所述碳碳埚本体为两层，且位于内层的所述碳碳埚本体与位于外层的所述碳碳埚本体间隙配合。
15.优选地，在上述碳碳埚中，所述碳碳埚瓣体与其相邻的所述碳碳埚瓣体的拼接面为平面或曲面。
16.优选地，在上述碳碳埚中，所述碳碳埚本体的底部为扩口结构，且靠近所述碳碳埚
本体的开口处的直径大于另一侧的直径。
17.从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的碳碳埚，与现有技术的区别在于，本实用新型提供的碳碳埚通过分瓣设计，降低了碳碳埚的拆卸难度，延长了碳碳埚的使用寿命。本实用新型提供的碳碳埚包括至少一层碳碳埚本体，所述碳碳埚本体为多个碳碳埚瓣体拼接为埚体结构，且同一层的所述碳碳埚本体的任意相邻两个所述碳碳埚瓣体之间形成有便于拆卸的瓣体缝。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的碳碳埚整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的碳碳埚本体及碳碳埚瓣体剖面示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的单个碳碳埚瓣体示意图；
22.其中，10为碳碳埚本体，110为碳碳埚瓣体，120为瓣体缝。
具体实施方式
23.本实用新型的核心在于公开一种碳碳埚，以降低了碳碳埚的拆卸难度，延长碳碳埚的使用寿命。
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面参照附图对本实用新型实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
25.在现有的单晶硅制备过程中，通常使用石英坩埚作为单晶硅料投料场所并在石英坩埚的外表面包裹一个碳碳埚，但现有技术中的碳碳埚结构为整体圆形设计，在拉晶过程完成后，石英坩埚由于高温加热会软化膨胀从而紧贴碳碳埚，取出石英坩埚常依靠人力使用铁锤敲击拆出，取出难度大，同时长时间敲击操作会导致碳碳埚损耗大，严重降低了碳碳埚的使用寿命。
26.为了克服上述技术问题，本技术经过巧妙构思设计出一种新型碳碳埚，该碳碳埚由至少一层的碳碳埚本体组成，且单层碳碳埚本体由多个碳碳埚瓣体组成，相邻两个碳碳埚瓣体之间设有瓣体缝，以使碳碳埚方便拆卸。具体细节请见下文具体实施的方式。
27.如图1和图2所示，本实用新型实施公开了一种碳碳埚，包括碳碳埚本体10，该碳碳埚本体10可以为一层，也可以为多层。上述碳碳埚本体10是由多个碳碳埚瓣体110拼接而成的埚体结构，碳碳埚瓣体110至少为两个，且同一层的碳碳埚本体10的任意相邻两个所述碳碳埚瓣体110之间设置有瓣体缝120。
28.需要说明的是，瓣体缝120上下贯通碳碳埚本体10，以使得各个碳碳埚瓣体110便于单独拆卸。
29.需要说明的是，碳碳埚本体10结构与传统碳碳埚结构相同，瓣体缝120的实质作用
是将传统碳碳埚结构拆分为多个碳碳埚瓣体110，设计人员可根据实际需要进行不同数量瓣体缝120的设置。
30.本实用新型提供的碳碳埚，通过设置多个碳碳埚瓣体110拼接成碳碳埚本体10，并在相邻碳碳埚瓣体110之间设置瓣体缝120的方式，使碳碳埚瓣体110可以单独取下，实现降低碳碳埚的拆卸难度的目的，延长了碳碳埚的使用寿命。
31.在本实用新型的一个实施例中公开的碳碳埚含多层碳碳埚本体10，多层碳碳埚本体10依次嵌套，且任意相邻两层的碳碳埚本体10的瓣体缝120相互错开。
32.需要说明的是，相邻两层的所述碳碳埚本体10的瓣体缝120相互错开安装，是因为内部石英埚满埚料加热旋转时会对碳碳埚的产生一定的压力，错开瓣体缝120安装可以提升多层结构承受压力的能力，降低碳碳埚缝隙的撑开风险。
33.在本实用新型的另一个实施例中，该碳碳埚由两层碳碳埚本体10组成，且位于内层的碳碳埚本体10与位于外层的碳碳埚本体10间隙配合。因碳碳埚在受热后会有一定量的膨胀，因此设置间隙可以预留一定的膨胀余量，避免碳碳埚因受热膨胀撑裂。
34.需要说明的是，位于内层的碳碳埚本体10与位于外层的碳碳埚本体10间隙配合，可以更顺利得取出石英埚。在需要拆除石英埚时，可以使用夹具将内层碳碳埚本体10与石英埚之间的间隙撑大，由于内层碳碳埚本体10与外层的碳碳埚本体10之间有间隙，内层碳碳埚本体10可以向外侧进行位移使夹具可以插入内层碳碳埚本体10与石英埚之间，从而整体取出石英埚。
35.如图3所示，为了进一步优化上述技术方案，碳碳埚本体10由多个完全相同的碳碳埚瓣体110拼接而成，使用完全相同的碳碳埚瓣体110可以简化碳碳埚本体10的拼装过程，无需设置拼装顺序，并且当碳碳埚本体10的某一位置收到破坏无法使用时，可以仅更换对应位置的碳碳埚瓣体110而非更换整个碳碳埚本体10，更换过程更简便并且节约了成本。
36.为了进一步优化上述技术方案，在使用多个完全相同的碳碳埚瓣体110拼接而成碳碳埚本体10时，一个碳碳埚本体10的瓣体缝120位于与其相邻的所述碳碳埚本体10的两个瓣体缝120的中间，各个碳碳埚瓣体110均居中安装可以使碳碳埚本体10受力更均匀，使碳碳埚缝隙的撑开风险更低。
37.需要说明的是，在本实用新型提供的实施例中，各层组成碳碳埚本体10的碳碳埚瓣体110的数量可以相同，也可以不同，本行业技术人员可根据实际需要对各层碳碳埚本体10的碳碳埚瓣体110数量进行设置，但相同或不同数量的碳碳埚瓣体110组成的碳碳埚本体10均在本实用新型的保护范围内。
38.在本实用新型的另一个实施例中，碳碳埚本体10由三个相同的碳碳埚瓣体110拼接而成，每个碳碳埚瓣体110中心夹角为120度。
39.需要说明的是，碳碳埚本体10也可以由两个相同的碳碳埚瓣体110拼接而成，每个碳碳埚瓣体110中心夹角为180度，也可以由四个相同的碳碳埚瓣体110拼接而成，每个碳碳埚瓣体110中心夹角为90度。当碳碳埚瓣体110为两个时，碳碳埚本体10的拼装成本小，但由于单个碳碳埚瓣体110体积更大，更换单片碳碳埚瓣体110时成本较大；当当碳碳埚瓣体110为四个时，碳碳埚本体10的拼装成本大，但由于单个碳碳埚瓣体110体积更小，更换单片碳碳埚瓣体110时成本较小，设计人员可以根据实际生产需要合理选择碳碳埚瓣体110的数量。本实施例中优选碳碳埚瓣体110为三个。
40.在本实用新型的另一个实施例中，碳碳埚本体10为两层结构，且位于内层的所述碳碳埚本体10与位于外层的所述碳碳埚本体10间隙配合，因碳碳埚在受热后会有一定量的膨胀，因此设置间隙可以预留一定的膨胀余量，避免碳碳埚因受热膨胀撑裂。
41.在上述技术方案中，碳碳埚瓣体110与其相邻的碳碳埚瓣体110的拼接面为平面或曲面，当碳碳埚瓣体110设计为不规则形状，拼接面可能为曲面；当碳碳埚瓣体110设计为规则的扇形瓣体形状，拼接面为平面。
42.需要说明的是，当拼接面为平面时，各个碳碳埚瓣体110形状规则，易于拼装及拆卸，但相邻两个碳碳埚瓣体110之间无配合关系，因此拼接成的碳碳埚本体10无法承受轴向力；当当拼接面为平面为曲面时，碳碳埚瓣体110一侧拼接面设计凸起结构，另一侧拼接面设置内凹结构，相邻两个碳碳埚瓣体110之间凹凸配合，拼装难度较大，但拼接成的碳碳埚本体10可以承受轴向力，结构更稳定。
43.需要进一步说明的是，碳碳埚本体的底部为扩口结构，且靠近所述碳碳埚本体的开口处的直径大于另一侧的直径。由于碳碳埚的主要受力位置在碳碳埚本体10的底部，将底部设计为扩口结构可以在整个碳碳埚本体10受力时，周圈碳碳埚瓣体110的下部分散受力，使得碳碳埚瓣体110上端向埚体内侧收紧，抱紧内部石英埚，使碳碳埚的支撑强度更高。
44.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。