一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法及应用方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法及应用方法，通过将氧化石墨烯粉碎后制成氧化石墨烯水溶液；在氧化石墨烯水溶液中添加碳纤维均匀混合得到混合溶液；向混合溶液中加入HI，搅拌均匀后放入烘箱中加入静置后冷冻干燥；最后高温碳化后粉碎形成石墨粉；将环氧树脂胶与石墨粉混合制备成导电胶，将导电胶涂抹在电极板和加热器中的石墨件之间，并加热使其固化，在石墨件接触处形成导电的紧密连接，从而避免了石墨件之间低压大电流接触不良所形成的打火烧蚀现象出现，提高了石墨件之间连接的可靠性，大大降低了长晶炉的故障率，节约了维护保养成本。节约了维护保养成本。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法及应用方法


[0001]本专利技术涉及碳化硅电阻长晶炉
，尤其涉及一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法及应用方法。

技术介绍

[0002]半导体碳化硅单晶材料是继以硅材料为代表的第一代半导体材料、砷化镓和磷化铟等为代表的第二代半导体材料之后的新一代半导体单晶材料。其优异的物理性能包括较大的禁带宽度、高导热系数、高临界击穿场强和高饱和电子迁移率等，是功率电子器件、微波射频器件的优选衬底材料。碳化硅是一种晶体型无机物，化学式为SiC，是用石英砂，石油焦、木屑等原料在2000
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2700摄氏度的冶炼环境中生长而成；而在冶炼设备有电阻炉和火焰炉，而电阻炉与火焰炉相比，则具有热效率高、能够满足多种介质在各种工艺氛围搭配使用、温度精度更高、不会造成环境污染和占地面积小的等优点，因此，电阻炉能够提供更为稳定的温度条件，更为适用于碳化硅的生长流程。但电阻炉在使用过程中在电极板与较热器之间出现打火现象，导致加热器或电极板烧蚀，最终形成断路，长晶无法进行。为避免上述故障，提高长晶炉的可靠性，必须解决大电流石墨件之间接触打火烧蚀的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法及应用方法，以解决上述
技术介绍
中电阻炉在使用过程中在电极板与较热器之间出现打火现象，导致加热器或电极板烧蚀，最终形成断路，长晶无法进行的问题。
[0004]为解决上述技术问题，现提出以下技术方案：一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法，包括：S1、制备石墨粉将氧化石墨烯粉碎后制成氧化石墨烯水溶液；在氧化石墨烯水溶液中添加碳纤维均匀混合得到混合溶液；向混合溶液中加入强还原剂，搅拌均匀后放入烘箱中加入静置后冷冻干燥；在通过真空加热炉进行高温碳化后粉碎形成石墨粉；S2、环氧树脂胶与石墨粉混合制备成导电胶。
[0005]作为优选，石墨粉含量为30
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85wt%，石墨粉的粒径为0.01至0.3毫米。
[0006]作为优选，石墨粉的含量为67wt%，石墨粉的粒径为0.23毫米。
[0007]作为优选，在S1中真空加热炉加热至1200摄氏度，且在真空加热炉加热至1200摄氏度后持续烘烤3小时。
[0008]作为优选，其特征在于，在S1中还包括采用化学氧化法制备氧化石墨烯。
[0009]作为优选，所述环氧树脂胶包括环氧树脂、固化剂和促进剂。
[0010]本专利技术还公开了上述任一项所述的碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法制作出的导电胶的应用方法，将所述导电胶涂抹在电极板和加热器中的石墨件之间，并加热使
其固化。
[0011]有益效果：本专利技术公开了一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法及应用方法，通过将氧化石墨烯粉碎后制成氧化石墨烯水溶液；在氧化石墨烯水溶液中添加碳纤维均匀混合得到混合溶液；向混合溶液中加入HI，搅拌均匀后放入烘箱中加入静置后冷冻干燥；最后高温碳化后粉碎形成石墨粉；将环氧树脂胶与石墨粉混合制备成导电胶，将导电胶涂抹在电极板和加热器中的石墨件之间，并加热使其固化，在石墨件接触处形成导电的紧密连接，从而避免了石墨件之间低压大电流接触不良所形成的打火烧蚀现象出现，提高了石墨件之间连接的可靠性，大大降低了长晶炉的故障率，节约了维护保养成本。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0013]以下对在本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0014]本专利技术为一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法，包括：S1、制备石墨粉将氧化石墨烯粉碎后制成氧化石墨烯水溶液；在氧化石墨烯水溶液中添加碳纤维均匀混合得到混合溶液；向混合溶液中加入强还原剂，搅拌均匀后放入烘箱中加入静置后到的石墨烯水凝胶；将石墨烯水凝胶进行冷冻干燥处理；进高温碳化后粉碎形成石墨粉；S2、环氧树脂胶与石墨粉混合制备成导电胶。
[0015]具体的： S1、制备石墨粉将氧化石墨烯粉碎后制成氧化石墨烯水溶液；在氧化石墨烯水溶液中添加一定比例的碳纤维，并通过均质机将其搅拌均匀混合后得到混合溶液；再向混合溶液中加入强还原剂HI（碘化氢），搅拌均匀后放入烘箱中加入静置后到的石墨烯水凝胶，最后将石墨烯水凝胶进行冷冻干燥处理，将石墨烯水凝胶置于真空加热炉内进行高温碳化处理，最后将碳化的石墨烯水凝胶粉碎形成石墨粉；在此过程中水溶性的氧化石墨烯借助HI强还原作用，将含氧官能团去除，水溶性降低，所形成的还原氧化石墨烯逐渐从水溶剂中脱离开来，靠自身的π
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π共轭键堆积成一定形状进而生成rGO（即还原氧化石墨烯）。还原氧化石墨烯的疏水性也使得自身不断从水相中脱离堆积成3D结构，吸附在石墨烯片层上的碳纤维和纳米银所形成的空间位阻作用限制了石墨烯的团聚。
[0016]在上述制备石墨粉的过程中GO是石墨烯的功能化衍生物，具有大量的极性基团，容易与纤维表面结合，而在生成GO（氧化石墨烯）时因为引人大量的氧官能团以及结构上的层间缺陷，致使GO的导电能力急剧下降，通过还原氧化石墨烯去除这些氧化的官能团，以获
得非常接近石墨烯的rGO。而在还原氧化石墨烯过程中由于碳纤维的存在可以有效跨越rGO平面内的缺陷和搭接其相邻的石墨烯片层，有效阻止石墨烯堆叠，大幅度提高rGO的导电性。
[0017]而在高温碳化的过程中，rGO中的非碳元素逐渐被去除，而内部的碳网结构逐渐生长，进而使得碳纤维的物理性质发生较大的变化，而随着非碳元素的逐渐去除碳纤维的力学性能和电阻率有了较大的改善。
[0018]S2、将环氧树脂胶与石墨粉通过真空灌注的方法混合制备成导电胶，在此过程中环氧树脂胶经过真空抽滤逐渐进入石墨粉分孔洞中，并充满全部孔洞，使得环氧树脂胶与石墨粉之间交联更加紧密。
[0019]在本实施例中，在S1中将冷冻干燥处理后的石墨烯水凝胶，放入置于真空加热炉，真空加热炉加热至1200摄氏度，且在真空加热炉加热至1200摄氏度后持续烘烤3小时，使rGO发生碳化，在此过程中非碳元素逐渐被去除，而内部的碳网结构逐渐生长。石墨烯片层之间有碳纤维的相互联结更加紧密。其次，经过1200摄氏度后持续烘烤3小时的烘烤后，由于石墨烯具有常规二维单层晶体结构的纳米曲率变形，其层间距稍大于石墨的层间距，石墨烯通过从底到上的堆积，以及含氧官能团的去除，晶体结构生长，石墨烯的结构逐渐与石墨的晶体结构靠近使原石墨烯的碳平面变厚变宽。
[0020]在本实施例中，在S1中还包括采用化学氧化法制备氧化石墨烯，具体的，准备300目鳞片石墨，加入到圆底烧瓶，将浓度为96％浓硫酸和硝酸钠缓慢加入，搅拌30min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法，其特征在于，包括：S1、制备石墨粉将氧化石墨烯粉碎后制成氧化石墨烯水溶液；在氧化石墨烯水溶液中添加碳纤维均匀混合得到混合溶液；向混合溶液中加入强还原剂，搅拌均匀后放入烘箱中加入静置后冷冻干燥；在通过真空加热炉进行高温碳化后粉碎形成石墨粉；S2、环氧树脂胶与石墨粉混合制备成导电胶。2.根据权利要求1所述的碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法，其特征在于，石墨粉含量为30
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85wt%，石墨粉的粒径为0.01至0.3毫米。3.根据权利要求2所述的碳化硅电阻长晶炉用电极胶的制备方法，其特征在于，石墨粉的含量为67wt%，石墨粉的粒径为0.23毫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文新，姚永兴，
申请(专利权)人：深圳市国碳半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：