一种光伏用石墨坩埚的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种光伏用石墨坩埚的生产工艺。上述生产工艺包括如下步骤：S1提供沥青焦、石油焦和炭黑，提供防潮材料和沥青；S2依次将沥青焦、石油焦、炭黑以及防潮材料加入捏合机中进行混合，得到混合原料；S3得到混配料；S4所述混配料经轧制处理变成薄片，对所述薄片进行研磨，得到粉末；S5使用坩埚模具对所述粉末进行压模成型处理，得到型坯；S6焙烧

【技术实现步骤摘要】
一种光伏用石墨坩埚的生产工艺


[0001]本专利技术涉及生产工艺，特别是涉及一种光伏用石墨坩埚的生产工艺。

技术介绍

[0002]光伏发电指利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板，其基于光照产生直流电，单晶硅是利用石墨坩埚作为热场，用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成，因此，石墨坩埚是光伏发电技术中的重要工具，需要进行专门化的生产。
[0003]然而，当下生产工艺存在针对性不强，生产专门化程度低，生产效率低且产品质量不佳，生产成本低以及产品使用寿命短的问题，无法适应大规模的生产需求，并且石墨产品应用的安全性不佳。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对当下生产工艺针对性不强，生产专门化程度低，生产效率低且产品质量不佳，生产成本低以及产品使用寿命短，无法适应大规模的生产需求，并且石墨产品应用的安全性不佳的问题，提供一种光伏用石墨坩埚的生产工艺。
[0005]一种光伏用石墨坩埚的生产工艺，包括如下步骤：
[0006]S1提供沥青焦、石油焦和炭黑，提供防潮材料和沥青；
[0007]S2依次将沥青焦、石油焦、炭黑以及防潮材料加入捏合机中进行混合，得到混合原料；
[0008]S3对所述沥青和所述混合原料进行搅拌混合，得到混配料；
[0009]S4所述混配料经轧制处理变成薄片，对所述薄片进行研磨，得到粉末；
[0010]S5使用坩埚模具对所述粉末进行压模成型处理，得到型坯；
[0011]S6焙烧
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浸渍处理，制得焙烧料坯；
>[0012]所述焙烧处理基于576小时焙烧温度曲线进行升温降温；
[0013]S7石墨化处理所述焙烧料坯后，制得石墨坩埚；
[0014]所述石墨坩埚的电阻率为12～13μΩm。
[0015]上述生产工艺，专门针对光伏发电板用的石墨坩埚，针对性强，生产专门化程度高，生产效率高和产品质量高，降低生产成本，提高产品使用寿命，适用于大规模的生产，本专利技术的生产工艺可生产得到具备防潮性能的石墨，保障了石墨产品的质量，提高石墨应用的安全性。
[0016]在其中一个实施例中，采用改质沥青经160～165℃熬煮后，静置100～120h制备得到所述沥青；所述防潮材料采用甘油三醋酸酯。
[0017]在其中一个实施例中，所述混合原料中沥青焦、石油焦和炭黑的质量比为4:5.5:0.5；所述混配料中混合原料与沥青的质量之比为41：42。
[0018]在其中一个实施例中，所述薄片的厚度为2～2.5mm；将所述薄片放入5R摆式磨粉机中，经研磨得到粉末，后使用200目筛过筛粉末，筛余量为20％～25％。
[0019]在其中一个实施例中，所述坩埚模具内焊接有抵块；所述抵块位于所述坩埚模具的坩埚型腔底部中心位置处；所述压模密度为1.45～1.46g/cm3。
[0020]在其中一个实施例中，所述576小时焙烧温度曲线为快速升温到350℃，后以5℃/8h的升温速度均匀升温至520℃保持24h，后再次以27℃/8h的升温速度均匀升温至1250℃保持48h，后关火。
[0021]在其中一个实施例中，所述焙烧
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浸渍处理的方法，其操作如下：
[0022]S61对所述型坯进行一次焙烧处理后，继续对所述焙烧产物进行一次浸渍处理，得到混合物A；
[0023]S62对所述混合物A进行二次焙烧处理后，继续对所述焙烧产物进行二次浸渍处理，得到混合物B；
[0024]S63对所述混合物B进行三次焙烧处理后，继续对所述焙烧产物进行三次浸渍处理，得到混合物C，即焙烧料坯。
[0025]进一步地，所述一次浸渍的增重率为18～19％；所述二次浸渍的增重率为13～14％；所述三次浸渍的增重率为9～10％；所述浸渍处理在中温煤沥青中进行。
[0026]在其中一个实施例中，所述石墨坩埚的底部呈内凹结构，其中，所述内凹结构和所述抵块相契合。
[0027]在其中一个实施例中，将焙烧料坯放入艾奇逊炉内，在2800～2900℃的温度下，焙烧料坯石墨化得到石墨坩埚。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术，焙烧处理基于576小时焙烧温度曲线进行升温降温，576小时焙烧温度曲线为快速升温到350℃，后以5℃/8h的升温速度均匀升温至520℃保持24h，后再次以27℃/8h的升温速度均匀升温至1250℃保持48h，后关火。该576小时焙烧温度曲线可提高焙烧温度的操控精度、提高焙烧质量、提高高炉室热工效率、降低焙烧炉能耗和延长焙烧炉寿命，基于576小时焙烧温度曲线，可生产得到位于12～13μΩ这一低电阻率的石墨坩埚产品，低电阻率证明了基于本专利技术的生产工艺，生产得到的石墨产品，其内部结构致密化，质量优异。
[0030]本专利技术，通过掺入防潮材料，基于防潮材料的疏水性特点，使得生产得到的石墨具备防潮性能，有效防止石墨受潮导致的质量损坏并杜绝受潮的石墨在使用时出现的爆裂现象，从而保障石墨质量，提高石墨应用的安全性。
[0031]本专利技术，采用的坩埚模具内焊接有抵块，并且抵块位于坩埚模具的坩埚型腔底部中心位置处，从而在石墨坩埚本体上的改进，使得最后制得的石墨坩埚，其底部具有用于定位的空间，实现平稳的放置，从而有效避免因外力因素导致的失误，而造成石墨坩埚发生脆断的不必要损失，增强石墨坩埚的防护效果。
[0032]综上，本专利技术的生产工艺专门针对光伏发电板用的石墨坩埚，针对性强，生产专门化程度高，生产效率高和产品质量高，降低生产成本，提高产品使用寿命，适用于大规模的生产，本专利技术的生产工艺可生产得到具备防潮性能的石墨，保障了石墨产品的质量，提高石墨应用的安全性，并且，本专利技术的生产工艺，可生产得到底部具有用于定位的空间的石墨坩埚，实现平稳的放置，防护效果优异。
附图说明
[0033]图1所示为本专利技术提供的一种光伏用石墨坩埚的生产工艺的流程图。
[0034]图2所示为图1中焙烧
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浸渍处理的方法的流程图。
[0035]图3所示为本专利技术中576小时焙烧温度曲线图。
[0036]图4所示为采用传统焙烧曲线生产得到的石墨产物和本专利技术采用576小时焙烧温度曲线生产得到的石墨产物电阻率的测试图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏用石墨坩埚的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1提供沥青焦、石油焦和炭黑，提供防潮材料和沥青；S2依次将沥青焦、石油焦、炭黑以及防潮材料加入捏合机中进行混合，得到混合原料；S3对所述沥青和所述混合原料进行搅拌混合，得到混配料；S4所述混配料经轧制处理变成薄片，对所述薄片进行研磨，得到粉末；S5使用坩埚模具对所述粉末进行压模成型处理，得到型坯；S6焙烧
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浸渍处理，制得焙烧料坯；所述焙烧处理基于576小时焙烧温度曲线进行升温降温；S7石墨化处理所述焙烧料坯后，制得石墨坩埚；所述石墨坩埚的电阻率为12～13μΩm。2.根据权利要求1所述的一种光伏用石墨坩埚的生产工艺，其特征在于，采用改质沥青经160～165℃熬煮后，静置100～120h制备得到所述沥青；所述防潮材料采用甘油三醋酸酯。3.根据权利要求1所述的一种光伏用石墨坩埚的生产工艺，其特征在于，所述混合原料中沥青焦、石油焦和炭黑的质量比为4:5.5:0.5；所述混配料中混合原料与沥青的质量之比为41：42。4.根据权利要求1所述的一种光伏用石墨坩埚的生产工艺，其特征在于，所述薄片的厚度为2～2.5mm；将所述薄片放入5R摆式磨粉机中，经研磨得到粉末，后使用200目筛过筛粉末，筛余量为20％～25％。5.根据权利要求1所述的一种光伏用石墨坩埚的生产工艺，其特征在于，所述坩埚模具内焊接有抵块；所述抵块位于所述坩埚模具的坩埚型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃午，赵俊通，张结实，余志国，庞川，赵向民，邱世尧，郭永涛，李朝亮，李三，
申请(专利权)人：宝丰县五星石墨有限公司，
类型：发明
国别省市：