具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层，包括炭/陶复合材料反应器内衬层以及覆盖在炭/陶复合材料反应器内衬层表面的碳化硅/硅涂层，碳化硅/硅涂层由碳化硅涂层和覆盖在碳化硅涂层上的硅涂层组成；本发明专利技术还公开了一种具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层的制备方法，该方法包括：一、炭纤维预制体增密；二、加工得炭/炭复合材料反应器内衬层；三、炭/炭复合材料反应器内衬层液相渗硅得炭/陶复合材料反应器内衬层；四、喷涂形成碳化硅/硅涂层。本发明专利技术通过设置碳化硅/硅涂层，避免了硅颗粒对反应器内衬层的磨损；本发明专利技术采用等离子喷涂法，提高了碳化硅/硅涂层与炭/陶反应器内衬层的结合强度。

【技术实现步骤摘要】
具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层及其制备方法
本专利技术属于流化床反应器用热场部件
，具体涉及一种具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层及其制备方法。
技术介绍
太阳能是清洁可再生能源中最丰富的能源，多晶硅是光伏产业的基础性原料，高品质低成本的多晶硅是光伏产业健康发展的重要支撑。当前主流的多晶硅生产技术主要有三氯氢硅西门子法和硅烷流化床法，但西门子法存在电耗较高、产能较低等缺点，因此流化床法制备粒状多晶硅成为太阳能级多晶硅技术的未来发展方向之一。在硅烷流化床制备粒状多晶硅工艺中，硅烷和硅籽晶颗粒被连续进给到反应器中，在500℃～1200℃的条件下，硅烷分解为硅并沉积于籽晶表面，使固体颗粒不断长大。当气体流速固定时，随着颗粒直径的增大，产生的多晶硅颗粒产物将发生沉降，离开反应区，作为最终产品。流化床反应器内衬连续在高温和高压下与流化的颗粒硅接触，承受颗粒硅不规则的振动和严重地挤压、磨损，以及跨反应器内衬的压差和温差。由于多晶硅高纯度的期望、暴露于腐蚀性反应气体以及高温、高压、振动和磨损的极端条件的组合，针对流化床反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层，其特征在于，包括炭/陶复合材料反应器内衬层以及覆盖在炭/陶复合材料反应器内衬层表面的碳化硅/硅涂层，所述碳化硅/硅涂层由碳化硅涂层和覆盖在碳化硅涂层上的硅涂层组成。/n

【技术特征摘要】
1.具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层，其特征在于，包括炭/陶复合材料反应器内衬层以及覆盖在炭/陶复合材料反应器内衬层表面的碳化硅/硅涂层，所述碳化硅/硅涂层由碳化硅涂层和覆盖在碳化硅涂层上的硅涂层组成。


2.根据权利要求1所述的具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层，其特征在于，所述碳化硅涂层的厚度为10μm～50μm，所述硅涂层的厚度为100μm～500μm。


3.一种制备如权利要求1或2中所述的具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将密度为0.20g/cm3～0.50g/cm3的炭纤维预制体增密至密度为1.20g/cm3～1.50g/cm3；
步骤二、根据目标产物的形状和尺寸，对步骤一经增密后的炭纤维预制体进行机械加工，得到炭/炭复合材料反应器内衬层；
步骤三、将步骤二中得到的炭/炭复合材料反应器内衬层进行液相渗硅，得到炭/陶复合材料反应器内衬层；所述液相渗硅的工艺条件为：反应温度为1650℃～1950℃，保温时间为1h～6h；所述炭/陶复合材料反应器内衬层的密度为1.80g/cm3～2.20g/cm3；
步骤四、将步骤三中得到的炭/陶复合材料反应器内衬层进行表面净化预处理，然后采用等离子喷涂法将高纯硅喷涂在经表面净化预处理后的炭/陶复合材料反应器内衬层的表面并原位反应生成碳化硅，进而形成碳化硅/硅涂层，得到具有碳化硅/硅涂层的炭/陶反应器内衬层。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤一中所述增密的具体过程为：
步骤101、将炭纤维预制体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永辉，程皓，赵杉，白鸽，康文杰，康媛媛，
申请(专利权)人：西安超码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61