[发明专利]一种石英坩埚浇注成型的模具和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石英陶瓷加工技术领域，具体涉及一种石英坩埚浇注成型的模具和方法。

背景技术

多晶硅铸锭用石英坩埚的制备工艺有注浆成型和注凝成型两种方式。其中，注浆成型可分为单面注浆和双面注浆两种。双面浆浇注由于产品质量稳定、尺寸易控、强度高；得到大多数厂家采用。

现有双面浇注工艺主要采用如下两种方式：(1)单孔浇注法，即在模具上盖中间开孔浇注，在上盖开以开孔为中心开米字槽为坩埚边角补浆和排气所用。(2)五孔浇注法；就是在上盖开5个孔进行浇注生产，但这种方式由于缺陷较多，现在基本没有使用。

现有的双面单孔浇注工艺的缺点主要有以下几点：

1、浇注成型时间长，一般需要40～50h，影响产量，成本增加。

2、气泡容易聚集在坩埚底部，造成产品报废。

3、浇注口较大造成浇注口处强度低，容易产生开裂，使产品报废。

4、米字槽处打磨量很大，增加了工作强度和环境污染。打磨会造成打磨处强度降低，打磨振动也容易造成产品开裂，使产品报废。

5、现有的单孔浇注由于排气不好，浇注时浆料和空气接触时间长，由于石英坩埚浆料含有有机物，接触空气后会出现结皮，影响坩埚强度，容易造成内裂纹缺陷。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种石英坩埚浇注成型的模具和方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种石英坩埚浇注成型的模具，包括模具本体，所述模具本体包括模盖、四周边墙以及设置在模盖和四周边墙内的模芯，所述模盖以及四周边墙与模芯之间为坩埚浇注成型区；所述模盖上设有与所述坩埚浇注成型区连通的开孔；所述四周边墙上设有与所述坩埚浇注成型区连通的浇注口。

本发明的模具大大减小补浆口的尺寸，由现有工艺中的补浆口￠40mm缩小了一半。这样不仅可使成型时间缩短10小时以上，并且还能加强坩埚补浆口处的强度减少开裂。本发明的模具取消米字槽，由排气口处的石英浆料对成型中产品边角处进行补浆，满足成型工艺需要。

本发明中，所述模具本体下方设有使模具本体与水平面具有一定夹角的支架。本发明中，所述夹角角度为1度～45度。使用时把模具倾斜放置，使排气口在最高点。浇注口在排气口对角下部，从坩埚浇注成型区的边缘口浇注，由下部往上浇注。浇注时可以使抽好真空的石英浆料直接进入模具，减少石英浆料与空气的接触面，稳定浆料中的有机物成分。避免气泡产生。

本发明中，所述浇注口连通所述坩埚浇注成型区的最低点。当然，浇注口也可以连通坩埚浇注成型区最低点以上的位置，但是效果不如在最低点出好。

本发明中，所述开孔为两个，其中一个用于补浆的开孔位于模盖中心，另一个用于排气和补浆的开孔位于模盖上接近边缘的位置。

本发明中，所述开孔为两个，其中一个用于补浆的开孔位于模盖中心，另一个用于排气和补浆的开孔位于模盖上接近边缘的位置，且用于排气和补浆的开孔连通所述坩埚浇注成型区的最高点。

本发明还公开了一种使用所述模具浇注成型石英坩埚的方法，包括以下步骤：

步骤1，将石英浆料加入真空浇注罐中抽真空；

步骤2，将真空浇注罐与所述模具的浇注口连通；

步骤3，使石英浆料经过浇注口充满整个坩埚浇注成型区；

步骤4，将模具平放，等待成型。

本发明所述方法，步骤2中，在模盖上的开孔上连接漏斗。

有益效果：本发明方法与现有技术相比，具有如下优势：

1、减少成型时间，一般需要23～30h，使生产企业在相同的设备投入下能得到更大的产量，增加效益。

2、减少气泡、减少浇注口开裂，提高坩埚的合格率，新工艺能提高5-7个百分点，在未增加产量的情况下增加效益。

3、减少坩埚打磨量，减少工人工作强度，减少职工患矽肺病的风险，更能环保生产。

4、减少浇注时浆料与空气的接触面，原料性能更稳定，产品质量更有保证，提高合格率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明所述模具结构示意图一。

图2为本发明所述模具结构示意图二。

具体实施方式