[發(fā)明專利]氮化硅涂層石英坩堝的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010271031.2
• 申請日: 2010-09-03
• 公開（公告）號: CN101913776A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐竹興
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22;C30B15/10
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氮化硅涂層石英坩堝的制備方法，屬于陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氮化硅涂層石英坩堝一般在燒制后的石英坩堝內(nèi)表面采用直接氮化法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)和低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)法制備氮化硅涂層，制備工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氮化硅涂層石英坩堝的制備方法，降低生產(chǎn)成本，提高涂層結(jié)合強(qiáng)度，拓寬工作溫度范圍。

本發(fā)明所述的氮化硅涂層石英坩堝的制備方法，包括陶瓷漿料制備、涂覆涂層、干燥和燒成，將粒度為0.01-3μm的單晶硅硅粉體和粒度為0.01-3μm二氧化硅粉體混合形成陶瓷結(jié)合劑，再將陶瓷結(jié)合劑與粒度為1-5μm氮化硅粉體和乙醇在球磨機(jī)中制成氮化硅陶瓷漿料，經(jīng)真空處理后噴涂到未經(jīng)燒制的石英坩堝表面形成厚度為10-100μm的氮化硅涂層，在80～100℃的溫度下干燥，然后在1140℃-1300℃的溫度、氮?dú)鈿夥諢?-8小時(shí)一次燒制制得氮化硅涂層石英坩堝。

其中：

氮化硅粉體、陶瓷結(jié)合劑、乙醇的重量比為30～48∶3～12∶40～67。

單晶硅硅粉體與二氧化硅粉體的摩爾比為2-5∶1。

所用原料均為工業(yè)純。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

本發(fā)明氮化硅涂層石英坩堝氮化硅涂層和石英坩堝同時(shí)燒成，一次燒成，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，而且涂層結(jié)合強(qiáng)度高，適應(yīng)工作溫度范圍寬，應(yīng)用性能好。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

1、將粒度為0.01μm的單晶硅硅粉體與粒度為0.01μm二氧化硅粉體按2∶1摩爾比混合物混合形成陶瓷結(jié)合劑。

2、將粒度為1μm氮化硅粉體、陶瓷結(jié)合劑、乙醇的重量比為30∶3∶67在球磨機(jī)中制成氮化硅陶瓷漿料，經(jīng)常規(guī)真空處理后噴涂到未經(jīng)燒制的石英坩堝表面形成厚度為10μm的氮化硅涂層。

3、涂層在80℃的溫度下干燥。

4、在1140℃的溫度氮?dú)鈿夥諢?小時(shí)制得氮化硅涂層石英坩堝。

實(shí)施例2

1、將粒度為1μm的單晶硅硅粉體與粒度為1μm二氧化硅粉體按3∶1摩爾比混合物混合形成陶瓷結(jié)合劑。

2、將粒度為3μm氮化硅粉體、陶瓷結(jié)合劑、乙醇的重量比為39∶8∶53在球磨機(jī)中制成氮化硅陶瓷漿料，經(jīng)真空處理后噴涂到未經(jīng)燒制的石英坩堝表面形成厚度為50μm的氮化硅涂層。

3、涂層在90℃的溫度下干燥。

4、在1180℃的溫度氮?dú)鈿夥諢?小時(shí)制得氮化硅涂層石英坩堝。

實(shí)施例3

1、將粒度為2μm的單晶硅硅粉體與粒度為2μm二氧化硅粉體按5∶1摩爾比混合物混合形成陶瓷結(jié)合劑。

2、將粒度為5μm氮化硅粉體、陶瓷結(jié)合劑、乙醇的重量比為48∶12∶40在球磨機(jī)中制成氮化硅陶瓷漿料，經(jīng)真空處理后噴涂到未經(jīng)燒制的石英坩堝表面形成厚度為100μm的氮化硅涂層。

3、涂層在100℃的溫度下干燥。

4、在1300℃的溫度氮?dú)鈿夥諢?小時(shí)制得氮化硅涂層石英坩堝。