一种含有氧化铝涂层的高密度C/C-SiC复合材料坩埚制造技术

本发明专利技术涉及一种含有氧化铝涂层的高密度C/C

【技术实现步骤摘要】
一种含有氧化铝涂层的高密度C/C
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SiC复合材料坩埚


[0001]本专利技术涉及一种含有氧化铝涂层的高密度C/C
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SiC复合材料坩埚，属于单晶硅拉制炉用热场部件


技术介绍

[0002]目前，利用直拉法生产单晶硅过程中，盛装多晶硅的石英坩埚安放在炭/炭复合材料坩埚内(如图1所示)，其中石英坩埚用来承载硅料以保证硅料的纯度，炭/炭复合材料坩埚用来承载石英坩埚以提供强度支撑。在拉晶工况下使得石英坩埚与炭/炭复合材料坩埚之间结合很紧密，只能采用敲碎旧石英坩埚并换上新的石英坩埚后方可进行下一炉的拉制，因此，一方面会对炭/炭复合材料坩埚造成机械损伤，降低了炭/炭复合材料坩埚的使用寿命；同时，每炉次将消耗1件石英坩埚。随着坩埚尺寸的不断增加和石英坩埚原材料的逐步减少，炭/炭复合材料坩埚和石英坩埚在单晶硅生产中所占成本将会持续增加，进而造成当前单晶硅拉制炉生产出的单晶硅成本偏高。
[0003]专利CN 103102170 A公开了一种新型炭/炭复合材料坩埚，包括涂于炭/炭复合材料坩埚基体上的SiC涂层和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有氧化铝涂层的高密度C/C
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SiC复合材料坩埚，其特征在于：所述复合材料坩埚包括坩埚本体以及涂覆在坩埚本体内表面的氧化铝涂层；所述坩埚本体是通过化学气相渗透工艺、树脂浸渍炭化工艺以及前驱体浸渍裂解工艺依次对炭纤维预制体进行热解炭、树脂炭以及碳化硅增密处理获得的体积密度为1.8g/cm3～2.0g/cm3的C/C
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SiC复合材料；其中，炭纤维预制体的体积密度为0.3g/cm3～0.6g/cm3，热解炭增密至1.0g/cm3～1.2g/cm3，树脂炭增密至1.4g/cm3～1.6g/cm3，碳化硅增密至1.8g/cm3～2.0g/cm3；所述氧化铝涂层的成分以γ
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Al2O3为主。2.根据权利要求1所述的一种含有氧化铝涂层的高密度C/C
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SiC复合材料坩埚，其特征在于：炭纤维预制体为轴向炭纤维无纬布/炭网胎复合铺层与环向炭纤维连续缠绕层交替叠加针刺形成的。3.根据权利要求2所述的一种含有氧化铝涂层的高密度C/C
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SiC复合材料坩埚，其特征在于：炭纤维无纬布/炭网胎复合铺层中含有一层炭纤维无纬布和一层炭网胎，炭纤维无纬布/炭网胎复合铺层与一层炭纤维连续缠绕层交替叠加。4.根据权利要求1所述的一种含有氧化铝涂层的高密度C/C
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SiC复合材料坩埚，其特征在于：采用化学气相渗透工艺进行热解炭增密过程中，碳源气体采用天然气或丙烯。5.根据权利要求1所述的一种含有氧化铝涂层的高密度C/C
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SiC复合材料坩埚，其特征在于：采用树脂浸渍炭化工艺进行树脂炭增密过程中，先采用糠酮树脂或/和酚醛树脂进行压力浸渍，然后进行固化，再进行炭化，之后循环树脂浸渍固化炭化操作处理直至增密至所需密度；其中，浸渍压力1.0MPa～3.0MPa，单次浸渍时间0....

【专利技术属性】
技术研发人员：张永辉，程皓，白鸽，郁荣，候雯菲，康媛媛，程凯峰，
申请(专利权)人：西安超码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：