一种碳基表面形成的碳化钽涂层及其形成方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种碳基表面形成碳化钽涂层方法，所述方法包括：提供一碳基体；于所述碳基体表面形成至少一预涂层，所述预涂层的原料由碳化钽粉末和/或五氧化二钽、石墨粉，以及酚醛树脂的混合物组成；于所述预涂层表面涂覆五氧化二钽以形成表层；经加热和退火步骤，所述五氧化二钽和碳反应还原生成碳化钽，所述预涂层形成所述碳和所述碳化钽混合涂层，所述表层形成所述碳化钽涂层，其中，所述碳由所述碳基体、所述石墨粉和所述酚醛树脂提供。根据本发明专利技术提供的碳基表面形成碳化钽涂层方法可有效改善因碳化钽涂层和碳基体膨胀系数差异过大引起的热失配问题，防止制备或使用过程中涂层裂纹的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种碳基表面形成的碳化钽涂层及其形成方法和用途
本专利技术涉及到材料制备领域，具体涉及一种碳基表面形成的碳化钽涂层及其形成方法和用途。
技术介绍
碳作为一种生活中最常用的材料，其所具备的耐高温性，良好的导热性和化学稳定性，使其在日常生活和科学技术发展过程中都扮演着至关重要的角色。其重要的应用之一就是在碳化硅晶体生长领域，由石墨制成的坩埚在物理气相传输法制备碳化硅晶体过程中发挥着重要的作用，但由于高温下原料对坩埚壁的腐蚀作用，使得石墨坩埚无法直接用于晶体生长。而石墨表面碳化钽涂层的覆盖则可以很好的解决这个问题。碳化钽作为一种陶瓷材料，它可由含钽化合物在高温下直接和碳反应获得，其所具有高熔点和高化学稳定性的特点，使其在高温下能够有效抵抗多种化学物质的腐蚀，当作为涂层覆盖于石墨坩埚表面时可以有效起到保护作用，提升晶体质量的同时，也增加了坩埚的重复使用率，降低了生成成本。目前在石墨表面制备碳化钽涂层的常用方法主要有溶胶-凝胶法、等离子喷涂法、熔盐法、化学气相沉积法和浆料烧结法。但是由于碳化钽陶瓷本身的脆性以及涂层与碳基体之间大的热膨胀系数的差异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳基表面形成碳化钽涂层的方法，其特征在于，包括：/n提供一碳基体；/n于所述碳基体表面形成至少一预涂层，所述预涂层的原料由碳化钽粉末和/或五氧化二钽、石墨粉，以及酚醛树脂的混合物组成；/n于所述预涂层表面涂覆五氧化二钽以形成表层；/n经加热和退火步骤，所述五氧化二钽和碳反应还原生成碳化钽，所述预涂层形成所述碳和所述碳化钽混合涂层，所述表层形成所述碳化钽涂层，其中，所述碳由所述碳基体、所述石墨粉和所述酚醛树脂提供。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳基表面形成碳化钽涂层的方法，其特征在于，包括：
提供一碳基体；
于所述碳基体表面形成至少一预涂层，所述预涂层的原料由碳化钽粉末和/或五氧化二钽、石墨粉，以及酚醛树脂的混合物组成；
于所述预涂层表面涂覆五氧化二钽以形成表层；
经加热和退火步骤，所述五氧化二钽和碳反应还原生成碳化钽，所述预涂层形成所述碳和所述碳化钽混合涂层，所述表层形成所述碳化钽涂层，其中，所述碳由所述碳基体、所述石墨粉和所述酚醛树脂提供。


2.根据权利要求1所述的碳基表面形成碳化钽涂层的方法，其特征在于，形成所述预涂层的方法包括：
混合并研磨所述混合物，并使用乙醇进行调制成得到一粘稠状浆料；
于所述碳基体表面涂覆所述粘稠状浆料，并将涂覆后的碳基体于70～90℃下干燥8h-12h；
将干燥后的碳基体于惰性氛围下进行烧结，所述烧结的温度为1400-1600℃，时间为1-3h，烧结后冷却，形成所述预涂层。


3.根据权利要求1所述碳基表面形成碳化钽的方法，其特征在于，所述混合层的气孔率小于等于7％，所述碳化钽涂层的气孔率小于等于1％。


4.根据权利要求1所述碳基表面形成碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛卫明，马远，潘尧波，
申请(专利权)人：中电化合物半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33