[发明专利]制备石英坩埚的模具及工艺

权利要求书

1.一种制备石英坩埚的模具，其特征在于，所述模具包括模盖、四周边墙和模芯，所述模盖上设有与所述坩埚成型区相连通的浇注口，所述模盖以及所述四周边墙与所述模芯之间能围成坩埚成型区，所述模盖、所述四周边墙和所述模芯与所述坩埚成型区相对的部分分别设置有滤板，所述模盖、所述四周边墙和所述模芯的内部分别形成模腔，所述模腔通过所述滤板与所述坩埚成型区连通。

2.根据权利要求1所述的制备石英坩埚的模具，其特征在于，所述滤板与所述模盖、所述四周边墙或所述模芯为可拆卸式组合，所述滤板将所述模腔遮盖。

3.根据权利要求1所述的制备石英坩埚的模具，其特征在于，所述滤板与所述模盖、所述四周边墙或所述模芯为一体成型，所述滤板设置在所述模盖、所述四周边墙或所述模芯与所述坩埚成型区相对部分的表面。

4.根据权利要求1所述的制备石英坩埚的模具，其特征在于，所述模腔为中空夹层模腔，所述模腔的一侧设有用来连接外接管路的接头。

5.根据权利要求1所述的制备石英坩埚的模具，其特征在于，所述各个滤板与所述坩埚成型区相对的面形成用以成型坩埚的主成型面，所述各个滤板上分别设有分布均匀的微孔，所述各个滤板的微孔连通所述坩埚成型区和所述坩埚成型区对应的模腔。

6.根据权利要求1、2、3或5中任一项所述的制备石英坩埚的模具，其特征在于，所述模具为金属模具，所述滤板为金属滤板、陶瓷滤板或树脂滤板，所述金属滤板为多层不锈钢丝网滤板。

7.一种石英坩埚的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

组装制备石英坩埚的模具，所述模具包括模盖、四周边墙和模芯，所述模盖上设有与所述坩埚成型区相连通的浇注口，所述模盖以及所述四周边墙与所述模芯之间能围成坩埚成型区，所述模盖、所述四周边墙和所述模芯与所述坩埚成型区相对的部分分别设置有滤板，所述模盖、所述四周边墙和所述模芯的内部分别形成模腔，所述模腔通过所述滤板与所述坩埚成型区连通；

将石英浆料注入组装好的所述模具，注满料斗并保持一定的料位；

将形成在所述模具上的模腔接入真空系统，启动真空系统，吸滤所述模具的模腔内从石英浆料中滤过所述滤板的水分，直到所述料斗内的石英浆料硬化成型，关闭真空系统，得到硬化成型后的坩埚坯体；

将所述坩埚坯体自然干燥后开模，开模时所述管路中通入低压空气，使所述坩埚坯体与所述滤板脱离；

脱掉所述模芯，拆除所述四周边墙，得到所述坩埚坯体，烘干之后将所述坩埚坯体烧制成型得到所述石英坩埚。

8.根据权利要求7所述的石英坩埚的制备工艺，其特征在于，所述各个滤板与所述坩埚成型区相对的面形成用以成型坩埚的主成型面，所述各个滤板上分别设有分布均匀的微孔，所述各个滤板的微孔连通所述坩埚成型区和所述坩埚成型区对应的模腔。

9.根据权利要求7所述的石英坩埚的制备工艺，其特征在于，启动真空系统进行吸滤的操作中，所述真空系统的真空度为-0.05MPa～-0.08MPa，所述吸滤的时间为120min～200min。

10.根据权利要求7所述的石英坩埚的制备工艺，其特征在于，将坩埚坯体自然干燥的操作中，所述自然干燥的温度为20℃～25℃，时间为200min～300min；

开模时管路中通入低压空气的操作中，所述低压空气的压力为0.1MPa～0.2MPa；

将所述坩埚坯体烘干的操作中，所述烘干的时间为10h～20h；

将坩埚坯体烧制成型得到石英坩埚的操作中，所述烧制成型的条件是将温度由室温升至1050℃～1150℃，保温时间为2h～4h，保持湿度为0～5％。