一种高密高纯碳陶坩埚及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高密高纯碳陶坩埚及其制备方法，该方法是将碳纤维坩埚预制体采用气相沉积碳，得到碳碳复合坩埚；再将碳碳复合坩埚依次进行增密碳处理、有机凝胶浸渍后裂解、纯化除杂、涂碳化硅层处理和陶瓷化处理，即得。本发明专利技术的方法具有操作简便的特点，显著提高了碳陶坩埚的生产效率。通过该方法制备的碳陶坩埚密度高、纯度高，机械性能优异，耐腐蚀性能强，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高密高纯碳陶坩埚及其制备方法，属于单晶硅拉制炉用热场部件。

技术介绍

1、在单晶生产过程中，装载多晶硅原料的坩埚是单晶炉的关键部件。坩埚通常要求具有材料纯度高、热震稳定性好、电性能好、耐化学侵蚀性好等特点，同时需要确保在1500℃以上的高温下连续工作15天以上。目前采用的坩埚使主要为石英坩埚，然而在单晶硅生产过程中，熔融液硅将与石英坩埚反应形成sio气体，生成sio气体将腐蚀炉内的碳元件，降低相关配件的使用寿命。石英坩埚在使用过程易发生晶化，晶化后将导致坩埚开裂失效，无法满足长时间连续生产使用要求。而现有的碳陶复合材料存在孔隙率高、纯度低等问题，也无法满足单晶炉长时间连续使用的要求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的第一个目的是提供一种高密高纯碳陶坩埚，该材料具有密度高(2.16～2.33g/cm3)、纯度高(灰分含量低于100ppm)、结构尺寸稳定、热膨胀系数小、高温不变形、热震稳定性好、电性能好、耐化学侵蚀等优点，同时该材料的使用寿命长，可以满足单晶晶炉连续生产使本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：将碳纤维坩埚预制体采用气相沉积碳，得到碳碳复合坩埚；再将碳碳复合坩埚依次进行增密碳处理、有机凝胶浸渍后裂解、纯化除杂、涂硅层处理和陶瓷化处理，即得。

2.根据权利要求1所述的一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：所述碳纤维坩埚预制体的密度为0.3～0.9g/cm3。

3.根据权利要求1所述的一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：所述增密碳处理为气相沉积、树脂裂解处理和沥青裂解处理中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：所述气相沉积碳的条件为：时间为200...

【技术特征摘要】

1.一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：将碳纤维坩埚预制体采用气相沉积碳，得到碳碳复合坩埚；再将碳碳复合坩埚依次进行增密碳处理、有机凝胶浸渍后裂解、纯化除杂、涂硅层处理和陶瓷化处理，即得。

2.根据权利要求1所述的一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：所述碳纤维坩埚预制体的密度为0.3～0.9g/cm3。

3.根据权利要求1所述的一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：所述增密碳处理为气相沉积、树脂裂解处理和沥青裂解处理中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：所述气相沉积碳的条件为：时间为200～350h，温度为900～1100℃。

5.根据权利要求1所述的一种高密高纯碳陶坩埚的制备方法，其特征在于：所述碳碳复合坩埚的密度为1.0～1.4g/cm3。

【专利技术属性】
技术研发人员：荣光，李金伟，肖鹏，
申请(专利权)人：湖南世鑫新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载 我是这个专利的主人