專利名稱：制作石英坩堝用模具的制作方法
技術領域：
本實用新型大體涉及石英陶瓷加工技術領域，具體地涉及種制作石英坩堝用模具。
背景技術：
石英玻璃坩堝是拉制太陽能單晶硅棒的重要輔件。在石英坩堝的制作過程中，一般采用電弧高溫熔融法生產石英坩堝。即在旋轉的石墨模具的腔體內倒入高純度的石英砂，并采用刮砂成型工具成型，使石英砂均布在石墨模具的腔體內表面形成石英坩堝坯體。然后將石墨電極伸入腔體內，通入電流使石墨電極放出高溫電弧對坯體進行灼燒，經過一定熔融時間后石英砂坯體形成石英坩堝毛坯，再經切割洗凈等處理后完成石英坩堝的制作。因為石墨具有耐高溫、強度高、可塑性好、耐熱震性好等特殊性質，所以其中所用模具為高純度的石墨材料加工制成。如圖1所示，傳統模具一般為全石墨結構，主要結構分為兩部分:立幫91 (上面的直筒部分)和底盤92 (下面的弧形部分)，以圖中標號95的位置分界。立幫91和底盤92都分布有透氣孔93。立幫91和底盤92通過螺紋進行連接，最終形成內部具有石英坩堝外形的石墨腔體結構。上述石墨模具的透氣孔93位置分布不均勻，模具上的有些位置透氣孔93排列緊密，而有些位置透氣孔93排列稀松，甚至有些位置難以設置透氣孔93，這直接影響到石英坩堝的質量。同時石墨模具使用時消耗量大也對生產成本造成很大壓力。

實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種制作石英坩堝用模具，以解決傳統模具的透氣孔難以分布均勻，且使用時耗費量大而導致的生產成本過高的技術問題。為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種制作石英坩堝用模具，依次包括上口部、中節部和底盤部三部分；其中的上口部與中節部之間為可拆卸連接，中節部與底盤部之間為可拆卸連接。所述上口部與中節部之間的可拆卸連接為螺紋連接。所述中節部與底盤部之間的可拆卸連接為螺紋連接。所述上口部與中節部的連接部分的內徑相同。所述上口部的外徑大于或等于中節部的外徑。所述底盤部的內表面和外表面形成形狀一致的弧形區域。所述上口部的高度占模具總高度的5_40%。所述中節部的高度占模具總高度的30-50%。所述底盤部的高度占模具總高度的30-50%。采用本實用新型的制作石英坩堝用模具，將模具可拆卸地分成上口部、中節部和底盤部三部分，可選擇性地更換超過使用壽命的部分，大大節省了生產成本，同時也更有利于在模具上設置按一定規律分布的透氣孔以改善制成的石英坩堝的品質。
在下文中將參照以下附圖僅通過例子更具體地描述本實用新型的優選實施例:圖1是現有的制作石英坩堝用模具縱向剖開后的結構示意圖；圖2是本實用新型的實施例展示的制作石英坩堝用模具縱向剖開后的結構示意圖；圖3是圖2中的制作石英坩堝用模具三部分的分解示意圖。在上述的各附圖中，相似的附圖標記應被理解為表示相同、相似或者相應的特征或功能。
具體實施方式
本實用新型的發明人發現，在制作石英坩堝時，由于模具內部需要電弧加熱，外部需要水冷，使得模具內外表面溫差大，熱量散失快，容易造成石墨氧化，導致模具整體報廢。特別是模具電弧加熱和水冷方式有多種選擇，不同的加熱和水冷也會造成模具不同部分使用壽命嚴重不一致。因此發明人獨創性地將制作石英坩堝用模具分成可拆卸的三部分，三部分的分界可以根據不同的加熱水冷方式合理確定。改進同時還發現，原先模具上排布不均勻的透氣孔也更容易按一定規律排布。需要注意的是，在以下優選的實施例的具體描述中，將參考構成本實用新型一部分的所附的附圖。所附的附圖通過示例的方式示出了能夠實現本實用新型的特定的實施例。示例的實施例并不旨在窮盡根據本實用新型的所有實施例。可以理解，在不偏離本實用新型的范圍的前提下，可以利用其他實施例，也可以進行結構性或者邏輯性的修改。因此，以下的具體描述并非限制性的，且本實用新型的范圍由所附的權利要求所限定。在以下的具體描述中，參考了所附的附圖。附圖構成了本實用新型的一部分，在附圖中通過示例的方式示出了能夠實施本實用新型的特定的實施例。就這一點而言，方向性的術語，例如“左”、“右” “頂部”、“底部”、“前”、“后”等，參考附圖中描述的方向使用。因此本實用新型的實施例的部件可被置于多種不同的方向，方向性的術語是用于示例的目的而非限制性的。本說明書中使用的表述所述底盤部的內表面和外表面形成形狀一致的弧形區域”應當理解為內表面和外表面均進行圓弧過渡，內表面和外表面之間的厚度大致相當。
以下結合附圖2和圖3，詳細描述本實用新型的制作石英坩堝用模具的實施方式。圖2是本實用新型的實施例展示的制作石英坩堝用模具縱向剖開后的結構示意圖。如圖所示，一種制作石英坩堝用模具，由上至下依次包括上口部11、中節部12和底盤部13三部分。其中的上口部11與中節部12之間為可拆卸連接，中節部12與底盤部13之間為可拆卸連接。這里的可拆卸連接可以是任意形式，其中的一種選擇是螺紋連接。從圖2還可以看出，上口部11具有向外凸出的部分，使得上口部11的外徑大于中節部12以及底盤部13的外徑。上口部11與中節部12的連接部位內徑相同，也就是在該兩部分處的內表面是直筒狀或梯形狀的。底盤部13與中節部12連接的部分也具有相同的內徑，隨著底盤部13的內表面向下延伸，開始漸縮形成弧形區域。與此同時，底盤部13的外表面也隨同內表面漸縮形成外形基本一致的弧形區域。由此使得底盤部在內表面、外表面之間形成的壁厚基本相同。石英坩堝用模具上還按一定規律排布有透氣孔14。圖3是圖2中的制作石英坩堝用模具三部分的分解示意圖。如圖3所示，上口部
11、中節部12和底盤部13可以設計不同的分界面，這取決于該模具所采用的加熱方式和水冷方式，以優化模具三個部分的使用壽命和整個模具的使用次數，合理節省生產成本。所述上口部11的高度占模具總高度的5-40%。所述中節部12的高度占模具總高度的30-50%。所述底盤部13的高度占模具總高度的30-50%。通過合理地將模具分為上口部11、中節部12和底盤部13三個部分，還便于透氣孔在整體模具上按一定規律分布，使得制成的石英坩堝的品質更為優異。應當理解，上述描述的實施例僅用于描述而非限制本實用新型，本領域技術人員可以理解，可以對本實用新型進行修改和變形，只要不偏離本實用新型的精神和范圍。上述的修改和變形被認為是本實用新型和所附權利要求的范圍。本實用新型的保護范圍由所附的權利要求所限定。此外，權利要求中的任何附圖標記不應被理解為對本實用新型的限制。動詞“包括”和其變形不排除出現權利要求中聲明以外的其他的元件或步驟。在元件或步驟之前的不定冠詞“一”不排除出現多個這樣的元件或步驟。
權利要求1.一種制作石英坩堝用模具，其特征在于，該模具依次包括上口部、中節部和底盤部三部分；其中的上口部與中節部之間為可拆卸連接，中節部與底盤部之間為可拆卸連接。
2.如權利要求1所述的制作石英坩堝用模具，其特征在于，所述上口部與中節部之間的可拆卸連接為螺紋連接。
3.如權利要求1所述的制作石英坩堝用模具，其特征在于，所述中節部與底盤部之間的可拆卸連接為螺紋連接。
4.如權利要求1所述的制作石英坩堝用模具，其特征在于，所述上口部與中節部連接部分內徑相同。
5.如權利要求1所述的制作石英坩堝用模具，其特征在于，所述上口部的外徑大于或等于中節部的外徑。
6.如權利要求1所述的制作石英坩堝用模具，其特征在于，所述底盤部的內表面和外表面形成形狀一致的弧形區域。
7.如權利要求1所述的制作石英坩堝用模具，其特征在于，所述上口部的高度占模具總高度的5-40%。
8.如權利要求1所述的制作石英坩堝用模具，其特征在于，所述中節部的高度占模具總高度的30-50%。
9.如權利要求1所述的制作石英坩堝用模具，其特征在于，所述底盤部的高度占模具總高度的30-50%。
專利摘要本實用新型涉及一種制作石英坩堝用模具，依次包括上口部、中節部和底盤部三部分；其中的上口部與中節部之間為可拆卸連接，中節部與底盤部之間為可拆卸連接。采用本實用新型的制作石英坩堝用模具，將模具可拆卸地分成上口部、中節部和底盤部三部分，可選擇性地更換超過使用壽命的部分，大大節省了生產成本，同時也更有利于在模具上設置按一定規律分布的透氣孔以改善制成的石英坩堝的品質。
文檔編號B28B7/16GK202964860SQ20122071554
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者吳立龍, 李宗輝, 王璐 申請人:圣戈班研發(上海)有限公司, 圣戈班石英(錦州)有限公司