一种碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用制造技术

本发明专利技术涉及原材料生产设备的复合涂层技术领域，具体为一种碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用，通过CVD法、PVD法或热喷涂法在超纯颗粒生产设备不锈钢基体表面形成碳化硅涂层，并应用于设备核心反应区接触表面，包括反应釜内壁、物料输送管道及精密过滤组件。本发明专利技术通过梯度结构设计与表面活化技术，实现碳化硅涂层高附着力、耐高温及强酸碱防护；集成自清洁、抗菌功能；多参数协同工艺保障涂层致密性与稳定性，设备寿命提升，污染风险降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原材料生产设备的复合涂层，具体为一种碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用。

技术介绍

1、在高端材料制造领域，超纯颗粒的工业化生产对设备防护涂层提出了近乎严苛的要求。生产过程中，反应釜、输送管道等关键设备长期接触强腐蚀性介质，同时承受高温环境与高速物料的持续冲刷。为隔绝金属基体对物纯物料的污染，聚四氟乙烯涂层曾被广泛采用，但其固有缺陷在现代化生产中逐渐凸显，成为制约设备效能与产品品质的关键瓶颈。

2、传统涂层材料受限于自身理化特性，与金属基体的界面结合强度不足。运行中频繁的热循环与机械振动易引发涂层分层剥离，不仅导致防护功能失效，脱落的碎片还会混入生产体系，造成二次污染。这种污染对超纯颗粒的洁净度构成直接威胁，尤其对半导体级材料而言，微量杂质即可引发产品性能的灾难性退化。与此同时，传统材料的热稳定性难以匹配高温工艺需求，在持续热负荷下易发生分子链断裂，不仅释放有害副产物，其与基体材料迥异的热膨胀特性更会加剧涂层内部缺陷的扩展，加速整体失效进程。

3、当前涂层体系的功能单一性进一步限制了设备性能的全面提升。面对复杂工况中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用，其特征在于：通过CVD法、PVD法或热喷涂法在超纯颗粒生产设备不锈钢基体表面形成碳化硅涂层，并应用于设备核心反应区接触表面，包括反应釜内壁、物料输送管道及精密过滤组件；采用等离子体增强CVD法时，控制沉积温度600-800℃，工作压力50-200Pa，硅烷与甲烷气体流量比1:2～1:4；采用磁控溅射PVD法时，靶材为高纯碳化硅，溅射功率3-5kW，基底偏压-50～-100V；涂层表面粗糙度Ra≤0.8μm，与不锈钢基体结合强度≥20MPa。

2.根据权利要求1所述的碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用，其特征在于：所述CVD法包含...

【技术特征摘要】

1.一种碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用，其特征在于：通过cvd法、pvd法或热喷涂法在超纯颗粒生产设备不锈钢基体表面形成碳化硅涂层，并应用于设备核心反应区接触表面，包括反应釜内壁、物料输送管道及精密过滤组件；采用等离子体增强cvd法时，控制沉积温度600-800℃，工作压力50-200pa，硅烷与甲烷气体流量比1:2～1:4；采用磁控溅射pvd法时，靶材为高纯碳化硅，溅射功率3-5kw，基底偏压-50～-100v；涂层表面粗糙度ra≤0.8μm，与不锈钢基体结合强度≥20mpa。

2.根据权利要求1所述的碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用，其特征在于：所述cvd法包含预处理步骤，先采用激光毛化处理不锈钢表面，形成10-50μm的微坑阵列，微坑深度与直径比1:1.5～1:3，表面活化能提升30％-50％。

3.根据权利要求1所述的碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用，其特征在于：所述pvd法配套使用过渡层，按梯度结构依次沉积50nm铬粘结层、100nm碳化铬扩散阻挡层，最后沉积20-50μm碳化硅功能层。

4.根据权利要求1所述的碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应用，其特征在于：所述热喷涂法采用超音速火焰喷涂hvof，控制喷涂距离150-200mm，送粉速率30-50g/min，焰流温度2800-3200℃，获得孔隙率≤1.5％的致密涂层。

5.根据权利要求1所述的碳化硅涂层在超纯颗粒生产设备上的应...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾仁和，钟雅虹，
申请(专利权)人：昂士特科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：