[發(fā)明專利]CZ法硅單晶生長爐石英坩堝碳素護堝及其制造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910305764.0
• 申請日: 2009-08-19
• 公開（公告）號: CN101643933A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣建純;蕭志英;張弛
• 申請（專利權(quán)）人: 蔣建純
• 主分類號: C30B15/10
• 分類號: C30B15/10;C04B35/83
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所
• 代理人: 寧星耀

1.?一種CZ法硅單晶生長爐石英坩堝碳素護堝的制造工藝，所述CZ法硅單晶生長爐石英坩堝碳素護堝由堝幫和堝托組成，所述堝幫由碳纖維坯體增強碳基體復(fù)合材料制成，碳纖維坯體增強相由二維碳纖維織物疊層或準(zhǔn)三維針刺碳纖維氈體構(gòu)成，其重量不低于堝幫總重量的40％；所述碳基體由樹脂碳和化學(xué)氣相沉積碳組成，其中化學(xué)氣相沉積碳的含量不大于堝幫總重量的30％；堝幫材料密度≥1.3g/cm³；堝幫內(nèi)表面有碳化硅涂層，涂層厚度為8～100μm；堝托由高強高純石墨經(jīng)表面化學(xué)氣相沉積碳制成，堝托材料密度≥1.7g/cm³，表面沉積碳涂層厚度為10～100μm，其特征在于，所述CZ法硅單晶生長爐石英坩堝碳素護堝的制造工藝，包括以下步驟：

（1）將熱固性樹脂涂刷在二維碳纖維織物或三維針刺碳纖維氈體上，再一層一層纏繞在圓柱形模具上，利用外力使坯體壓實；（2）進行固化處理，固化時間為180～540分鐘，固化溫度為150～340℃；固化之后的坯體帶模具置于炭化爐中進行炭化處理，炭化時間20-30小時，炭化溫度600-700℃；再化學(xué)氣相沉積進行增密，沉積時間為80～300小時，密度達(dá)到≥1.1g/cm³；（3）升溫至≥1700℃，并保溫1.0～2.5小時，進行高溫處理后，脫模，再按設(shè)計圖要求進行鉆孔和切斷，形成上、下堝幫；再二次化學(xué)氣相沉積增密，沉積時間為100～250小時后，對工件進行精整；（4）對堝幫的孔壁及堝幫內(nèi)表面進行表面涂層，表面涂層的配料及重量配比為：硅溶膠:高純硅粉:石墨粉=3:1:1，用毛刷將配制好的涂料涂刷于堝幫內(nèi)表面和孔壁，涂層的厚度控制在8～100μm；涂刷之后，在通風(fēng)處晾3～5小時，再置于烘箱內(nèi)烘干，于140～200℃保溫0.5～1.5小時；（5）將高強石墨按設(shè)計圖要求機加工成堝托；（6）將上、下堝幫和堝托一起進行化學(xué)氣相沉積，沉積時間為40～80小時，再升溫至≥1750℃，并保溫1.5～2.5小時，進行高溫處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述CZ法硅單晶生長爐石英坩堝碳素護堝的制造工藝，其特征在于，所述熱固性樹脂為熱固性呋喃樹脂。