一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法技术

本发明专利技术属于新材料领域，提供了一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法，包括：（1）将不同粒度的氮化硅粉体中两种或三种，按照一定比例进行混合来实现粒度级配；（2）将粒度级配得到的氮化硅粉、硅溶胶与水，按一定比例混合，搅拌至均匀，对石英坩埚样片进行喷涂，制备石英坩埚样片，做扫描测试，观测涂层的致密性。观测到的石英坩埚样片，涂层的致密性得到明显的改善，空隙、裂纹明显减少，多晶硅铸锭用涂层质量得到极大地提高。本方法操作简单、实施有效，制备的涂层致密性好，能降低多晶硅锭的废料量，有效节约成本，适用于大规模工业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新材料领域，更具体地说，涉及一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法。
技术介绍
目前，在光伏行业的多晶硅铸锭生产过程中，硅料在石英坩埚内经历熔化、晶体生长、退火冷却，最终铸成多晶硅锭。在原料熔化，晶体生长过程中，硅熔体和石英坩埚长时间接触，会产生黏滞作用。由于硅与二氧化硅的热膨胀系数不同，如果硅熔体和石英坩埚壁结合紧密，在晶体冷却时很可能造成晶体硅或石英坩埚破裂；同时，硅熔体和坩埚长时间接触，硅与二氧化硅会进行反应，造成石英坩埚的腐蚀，使多晶硅中的氧浓度升高，进而影响多晶硅片的性能。为了避免硅熔体与石英坩埚的直接接触，解决黏滞问题，同时降低多晶硅锭中的氧、碳杂质含量，多晶硅铸锭生产过程中普遍采用利用氮化硅粉作为涂层，因此，氮化硅涂层的致密性直接影响铸锭脱模的效果。但随着光伏行业中多晶硅铸锭技术的发展，石英坩埚填料量变大，高温融化时间变长，对氮化硅涂层质量要求进一步提高，氮化硅涂层致密性直接反映涂层质量，致密性不好便无法满足多晶硅铸锭对涂层质量的苛刻要求，在生产中会引起粘粉、粘锅等质量问题。因此，如何提高氮化硅涂层的致密性，从而满足多晶硅铸锭涂层的要求，是本领域科研人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术针对于氮化硅涂层致密性不好的问题，提出一种粒度级配来改善氮化硅涂层致密性的方法，提高氮化硅涂层的致密性，进而提高氮化硅涂层的质量。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法，包括：（1）将不同粒度的氮化硅粉中两种或三种，按照一定比例进行混合来实现粒度级配；（2）将粒度级配得到的氮化硅粉、硅溶胶与水，按一定比例混合，搅拌至均匀，对石英坩埚样片进行喷涂，制备石英坩埚样片，做扫描测试，观测涂层的致密性。优选的，上述粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，所述氮化硅粉的纯度为（99～100）%。优选的，上述粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，所述氮化硅粉的不同粒度分别为D50(0.5～1.5),D50(1.5～2.5),D50(2.5～3.6)。优选的，上述粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，所述氮化硅粉的α相含量为（10～100）%。优选的，上述粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，两种粉体配比的比例为（1～6）：1。优选的，上述粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，所述三种粉体配比的比例为（1～6）：（1～6）:1。优选的，上述粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，所述粉体混合为干混或湿混。优选的，上述粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，所述水为去离子水或超纯水。优选的，上述粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，所述氮化硅粉体、硅溶胶与水混合的比例为（1～3）：1：（5～10）。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。实施例1一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法，其方法如下：（1）将D501.0,D502.0,D503.0三种不同粒度的氮化硅粉，按照5:3:2的比例进行混合，来实现粒度级配；（2）将粒度级配得到的氮化硅粉称取8g，加入3ml硅溶胶和30ml超纯水，按8:3:30的比例混合，搅拌至均匀，对石英坩埚样片进行喷涂，制备石英坩埚样片，做扫描测试，观测到涂层中空隙明显减少、不存在裂纹，涂层的致密性有很大提升。实施例2一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法，其方法如下：（1）将D501.0,D502.0,D503.0三种不同粒度的氮化硅粉，按照2:2:1的比例进行混合，来实现粒度级配；（2）将粒度级配得到的氮化硅粉称取8g，加入3ml硅溶胶和30ml超纯水，按8:3:30的比例混合，搅拌至均匀，对石英坩埚样片进行喷涂，制备石英坩埚样片，做扫描测试，观测到涂层中空隙明显减少、不存在裂纹，涂层的致密性有很大提升。实施例3一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法，其方法如下：（1）将D501.0,D503.0两种不同粒度的氮化硅粉，按照5:3的比例进行混合，来实现粒度级配；（2）将粒度级配得到的氮化硅粉称取8g，加入3ml硅溶胶和30ml超纯水，按8:3:30的比例混合，搅拌至均匀，对石英坩埚样片进行喷涂，制备石英坩埚样片，做扫描测试，观测到涂层中空隙明显减少、不存在裂纹，涂层的致密性有很大提升。实施例4一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法，其方法如下：（1）将D501.0，D503.0两种不同粒度的氮化硅粉，按照7:3的比例进行混合，来实现粒度级配；（2）将粒度级配得到的氮化硅粉称取8g，加入3ml硅溶胶和30ml超纯水，按8:3:30的比例混合，搅拌至均匀，对石英坩埚样片进行喷涂，制备石英坩埚样片，做扫描测试，观测到涂层中空隙明显减少、不存在裂纹，涂层的致密性有很大提升。对上述说明中所公开的实施例，是为了使本领域技术人员能够实现或使用本专利技术。显然，上述所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分事实例，而不是全部的实施例。对本领域的技术人员来说，对上述这些实施例多做出多种修改将是轻而易举的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。基于本专利技术的实施例，本领域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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法，其特征在于，包括：（1）将不同粒度的氮化硅粉体中两种或三种，按照一定比例进行混合来实现粒度级配；（2）将粒度级配得到的氮化硅粉、硅溶胶与水，按一定比例混合，搅拌至均匀，对石英坩埚样片进行喷涂，制备石英坩埚样片，做扫描测试，观测涂层的致密性。

【技术特征摘要】
1.一种粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法，其特征在于，包括：（1）将不同粒度的氮化硅粉体中两种或三种，按照一定比例进行混合来实现粒度级配；（2）将粒度级配得到的氮化硅粉、硅溶胶与水，按一定比例混合，搅拌至均匀，对石英坩埚样片进行喷涂，制备石英坩埚样片，做扫描测试，观测涂层的致密性。2.根据权利要求1所述的粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，其特征在于，所述氮化硅粉体的纯度为（99～100）%。3.根据权利要求1所述的粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，其特征在于，所述氮化硅粉的不同粒度分别为D50(0.5～1.5),D50(1.5～2.5),D50(2.5～3.6)。4.根据权利要求1所述的粒度级配改善氮化硅涂层致密性的方法中，其特征在于，所述氮化硅粉体的α相含量为（10～100）%。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜记朋，刘久明，
申请(专利权)人：河北高富氮化硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13