[实用新型]一种去除单晶硅埚底料中石英的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于单晶硅制造技术领域，涉及一种去除单晶硅埚底料中石英的装置。

背景技术

目前，在处理直拉单晶硅埚底料时，使用氢氟酸在室温条件下浸泡去除埚底料粘附的石英，使其达到太阳能级硅单晶原料的纯度要求，从而有效利用这部分埚底料。

现有技术条件下，在使用氢氟酸浸泡过程中，由于室温温度过低，氢氟酸与埚底料反应速度过慢，反应周期长，工作效率低，且反应时间过长易发生副反应，埚底料的回收质量差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种去除单晶硅埚底料中石英的装置，解决了现有技术中存在的氢氟酸与埚底料中石英在室温下反应速度慢、周期长、效率低的问题。

本实用新型采用的技术方案是，一种去除单晶硅埚底料中石英的装置，包括保温筒，在保温筒内壁设置有加热器，在保温筒的外壁设有温控显示器，温控显示器与加热器之间通过电控装置连接；在保温筒的内底面上设置有底撑，在底撑上放置有反应釜，反应釜与加热器同心分布；保温筒安装有上盖板，反应釜安装有反应釜盖板。

本实用新型的有益效果是：

1）由于本实用新型中采用了保温筒结构的水浴加热法，使得埚底料与氢氟酸的反应温度保持在一定范围内，加快了反应速度，反应速率最佳，缩短了反应时间，提高工作效率。

2）减少副反应的发生。单晶硅埚底料与氢氟酸的反应时间在常温下由原来的25-35h缩短为5-10h，反应时间的缩短，减少了副反应的发生，提高去除石英后的硅料的品质。

3）本实用新型的加热器底部安装有底撑，底撑中心有圆柱形定位桩，反应釜底部设有与圆柱形定位桩相配合的内凹圆型定位槽，这样能使反应釜实现居中，受热均匀，加快埚底料与氢氟酸的反应速度。

4）水浴加热避免了直接加热造成的反应剧烈与温度的不可控性，温控显示器能够严格控制温度，实现平稳均匀加热。

5）加热功率及时间都是在温控显示器上操作，操作简单方便、安全。

6）反应釜采用聚四氟乙烯（PTFE）材料制作，耐酸性强，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型去除单晶硅埚底料中石英的装置的结构示意图；

图2为本实用新型装置中的保温筒底部的结构示意图；

图3为埚底料与氢氟酸的反应速率与温度曲线图；

图4是使用本实用新型装置和现有技术的反应时间对比统计示意图。

图中，1.上盖板，2.反应釜盖板，3.反应釜，4.保温筒，5.加热器，6.温控显示器，7.底座，8.底撑，9.上盖板锁扣，10.上盖板接耳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2，本实用新型是一种去除单晶硅埚底料中石英的装置，其结构是，包括保温筒4，在保温筒4内壁或内底面设置有加热器5，在保温筒4的外壁设有温控显示器6，温控显示器6与加热器5之间通过电控装置连接，另外，温控显示器6的面板上还安装有水位计；在保温筒4的内底面上设置有底撑8，在底撑8上放置有反应釜3，反应釜3与加热器5同心分布，反应釜3与保温筒4的容积比为1∶2-5（优选容积比为1∶3）；保温筒4安装有上盖板1（外层盖板），反应釜3安装有反应釜盖板2（内层盖板），反应釜盖板2为聚丙烯塑料盖板，无色透明且工作状态下与反应釜3密封扣合；在保温筒4的外底部安装有底座7。

反应釜3材料采用耐酸的聚四氟乙烯（PTFE）制作。

加热器5为水浴加热器形式，加热器5采用筒状陶瓷纤维加热器结构，环形固定安装于保温筒4内壁表面；加热器5还可以采用圆盘状加热器结构，同心固定安装于保温筒4的内底面上。

保温筒4的上沿高出反应釜3的上沿10-20cm，以方便反应釜3放入保温筒4中，不受合盖的影响，否则影响反应釜盖盖。加热器5的上沿低于或平于保温筒4的上沿。

温控显示器6的面板上装有与保温筒4内腔连通的水位计，当保温筒4内加入自来水后会在温控显示器6的面板上的水位计显示当前水位，通过观察控制加入水量。

保温筒4内设置有底撑8，用来支撑反应釜3，该反应釜3底部设有内凹圆型定位槽，底撑8中心有圆柱形定位桩，安装时将反应釜下方底部的内凹圆型定位槽对准底撑中心的圆柱形定位桩，即可实现底撑8的定位安装，使反应釜3居中，受热均匀。