【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨件热膨胀系数测试，尤其涉及一种碳化硅单晶生长用石墨的cte测试装置及方法。
技术介绍
1、根据相关文献的报道，石墨热膨胀系数（cte）与碳化硅本身的cte越接近，越有利于减少单晶生长过程中存在的应力积累问题。因为在单晶生长过程中，如果石墨和碳化硅单晶之间的cte差异过大，那么在温度变化时，两者之间的热膨胀差异会引起应力积累，这可能会导致单晶生长过程中出现裂纹或其他缺陷，影响单晶的质量和性能。因此，在碳化硅单晶的生长过程中，需要选择具有合适的热膨胀系数的石墨。
2、目前，在碳化硅单晶的生长过程中，需要将温度控制在约2300摄氏度左右。因此，对于碳化硅单晶生长而言，需要寻找在2300摄氏度下具有合适cte的石墨材料。
3、但由于常规的cte测试方法仅支持测试1500摄氏度以内的范围。对于温度高于1500摄氏度的情况，现有的测试方法无法直接进行测量，因此，这部分的cte数据通常需要通过理论计算来得出。也就是说，现有的石墨热膨胀系数（cte）的测定方法在温度范围上有一定的限制，其无法直接测量大于1500摄氏度时石墨与碳化硅间的cte差异，且技术人员无法准确预估大于1500摄氏度时石墨与碳化硅间cte差异。
技术实现思路
1、本专利技术通过提供一种碳化硅单晶生长用石墨的cte测试装置及方法，以解决现有技术中无法预估大于1500摄氏度时石墨与碳化硅间cte差异的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案，一种碳化硅单晶
3、在进行测试时，首先需要将测试工装的前端朝向下方，将其放置在待测石墨件的空腔内部。然后，将这个组装好的装置放入温度高达2300摄氏度的环境中进行加热，一定时间后通过观察测试工装中与待测石墨件所匹配的圆柱片即可预估石墨与碳化硅间的cte差异，能够用于指导碳化硅用石墨材料的选择和不同cte石墨间的匹配。
4、进一步的，测试工装最前端圆柱片的直径与待测石墨件的内径一致；由此，当两者装配后，在初始常温的状态下，圆柱片的外周能够与待测石墨件紧密贴合，从而有利于获得更准确的测试结果。
5、进一步的，测试工装设有多层直径不同的圆柱片，且圆柱片的层数不超过10层；相邻两个圆柱片之间的直径之差为0.1mm；由此实现了更为精确的差异对比。
6、进一步的，待测石墨件的内径范围为10mm至100mm，待测石墨件的壁厚范围为3mm至10mm。
7、进一步的，待测石墨件的轴向尺寸大于测试工装中圆柱片叠加后的轴向尺寸。
8、进一步的，测试工装的相邻圆柱片之间具有倾斜的过渡面；过渡面能够使圆柱片与待测石墨件具有同轴心，并使得圆柱片平滑地连接。由此，当装置发生热膨胀后，上一层直径较大的圆柱片能够顺利落入待测石墨件的空腔内。
9、进一步的，测试工装由4h碳化硅制成。
10、本专利技术还公开了一种碳化硅单晶生长用石墨的cte测试方法，具体包括以下步骤：
11、步骤一、用需测试cte的石墨制备与测试工装相配合的待测石墨件；
12、步骤二、将测试工装与待测石墨件进行装配，其中测试工装的前端朝向下方并嵌置于待测石墨件的上开口处；
13、步骤三、当测试工装与待测石墨件装配完成后，将其放置于长晶坩埚中加热至2300度；
14、步骤四、当装配后的测试工装与待测石墨件冷却至室温后，将其共同取出，观测测试工装上与待测石墨件装配位置的台阶编号。
15、通过以上技术方案可以看出，本专利技术至少具有如下技术效果或优点：
16、1、在进行测试时，首先需要将测试工装的前端朝向下方，将其放置在待测石墨件的空腔内部。然后，将这个组装好的装置放入温度高达2300摄氏度的环境中进行加热，一定时间后通过观察测试工装中与待测石墨件所匹配的圆柱片即可预估石墨与碳化硅间的cte差异，能够用于指导碳化硅用石墨材料的选择和不同cte石墨间的匹配。
17、2、测试工装前端圆柱片的直径与待测石墨件的内径一致，当两者装配后，在初始常温的状态下，圆柱片的外周能够与待测石墨件紧密贴合，从而有利于获得更准确的测试结果。
18、3、测试工装的相邻圆柱片之间具有倾斜的过渡面，过渡面能够使圆柱片与待测石墨件具有同轴心，并使得圆柱片平滑地连接。由此，当装置发生热膨胀后，上一层直径较大的圆柱片能够顺利落入待测石墨件的空腔内。
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1.一种碳化硅单晶生长用石墨的CTE测试装置，其特征在于，包括测试工装（1），测试工装（1）的一端为前端，所述前端能够在常温下装配入待测石墨件（2）空腔内，且待测石墨件（2）为两端开口的空心圆管状；测试工装（1）的另一端为末端，测试工装（1）的前端至末端具有多个直径不同的圆柱片（101），圆柱片（101）的直径由测试工装（1）的前端至末端依次递增。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶生长用的CTE测试装置，其特征在于，测试工装（1）最前端的圆柱片（101）的直径与待测石墨件（2）的内径一致。
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅单晶生长用的CTE测试装置，其特征在于，测试工装（1）设有多层直径不同的圆柱片（101），且圆柱片（101）的层数不超过10层；相邻两个圆柱片（101）之间的直径之差为0.1mm。
4.根据权利要求3所述的一种碳化硅单晶生长用的CTE测试装置，其特征在于，待测石墨件（2）的内径范围为10mm至100mm，待测石墨件（2）的壁厚范围为3mm至10mm。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶生长用的CTE测试
6.根据权利要求1至5任一所述的一种碳化硅单晶生长用的CTE测试装置，其特征在于，测试工装（1）的相邻圆柱片（101）之间具有倾斜的过渡面（3）。
7.根据权利要求6所述的一种碳化硅单晶生长用的CTE测试装置，其特征在于，测试工装（1）由4H碳化硅制成。
8.一种碳化硅单晶生长用石墨的CTE测试方法，其特征在于，采用如权利要求1至7任一所述的碳化硅单晶生长用石墨的CTE测试装置，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅单晶生长用石墨的cte测试装置，其特征在于，包括测试工装（1），测试工装（1）的一端为前端，所述前端能够在常温下装配入待测石墨件（2）空腔内，且待测石墨件（2）为两端开口的空心圆管状；测试工装（1）的另一端为末端，测试工装（1）的前端至末端具有多个直径不同的圆柱片（101），圆柱片（101）的直径由测试工装（1）的前端至末端依次递增。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶生长用的cte测试装置，其特征在于，测试工装（1）最前端的圆柱片（101）的直径与待测石墨件（2）的内径一致。
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅单晶生长用的cte测试装置，其特征在于，测试工装（1）设有多层直径不同的圆柱片（101），且圆柱片（101）的层数不超过10层；相邻两个圆柱片（101）之间的直径之差为0.1mm。
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宗玉，高超，张九阳，高宇晗，方帅，王路平，国营，李帅，宋生，刘家朋，王含冠，王瑞，
申请(专利权)人：山东天岳先进科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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