[發(fā)明專利]一種合成高純SiC粉料的系統(tǒng)及方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810015693.X | 申請(qǐng)日： | 2018-01-08 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108046267B | 公開（公告）日： | 2020-08-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊昆;楊繼勝;牛曉龍;劉新輝;路亞娟 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 河北同光晶體有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C01B32/984 | 分類號(hào)： | C01B32/984;C01B32/97 |
| 代理公司： | 北京連城創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11254 | 代理人： | 劉伍堂 |
| 地址： | 071051 河北省保定市北*** | 國(guó)省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 合成 高純 sic 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種合成SiC粉料的系統(tǒng)，包括：供料系統(tǒng)和合成系統(tǒng)，其特征在于，
所述合成系統(tǒng)包括：合成爐，其爐腔從上往下依次分為高溫反應(yīng)區(qū)、冷卻區(qū)和粉料存儲(chǔ)區(qū)，其中，在所述高溫反應(yīng)區(qū)的爐壁上設(shè)有加熱裝置；在所述冷卻區(qū)的爐壁上環(huán)布有多個(gè)載氣入口，用于向所述爐腔內(nèi)通入向上運(yùn)動(dòng)的載氣，與經(jīng)所述高溫反應(yīng)區(qū)下落的前驅(qū)物形成對(duì)流，降低所述前驅(qū)物的下落速度，使所述前驅(qū)物充分反應(yīng)，生成SiC粉料，所述SiC粉料經(jīng)所述載氣換熱冷卻后落至所述粉料存儲(chǔ)區(qū)，所述合成爐的頂部設(shè)有多個(gè)載氣出口，用于排出換熱后的載氣；
所述供料系統(tǒng)通過(guò)輸送通道與所述合成爐的入料口相連通，用于向所述爐腔內(nèi)連續(xù)通入所述前驅(qū)物；
所述前驅(qū)物為：Si粉與石墨粉按摩爾比1：1的混合物或者石英砂與石墨粉按摩爾比1：3的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成SiC粉料的系統(tǒng)，其特征在于，所述合成系統(tǒng)還包括：儲(chǔ)存坩堝和石墨保溫層，其中，所述儲(chǔ)存坩堝設(shè)置于所述粉料存儲(chǔ)區(qū)，用于儲(chǔ)存冷卻后的SiC粉料；所述石墨保溫層設(shè)置于所述加熱裝置與所述爐壁之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成SiC粉料的系統(tǒng)，其特征在于，所述石墨保溫層與加熱裝置均為筒狀，且互為嵌套設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成SiC粉料的系統(tǒng)，其特征在于，所述石墨保溫層與加熱裝置的底部設(shè)有支撐托盤，且所述支撐托盤固定于所述爐壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成SiC粉料的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：真空泵，其通過(guò)控制閥與所述載氣出口相連，用于將爐腔抽真空。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成SiC粉料的系統(tǒng)，其特征在于，所述供料系統(tǒng)包括：裝料箱和送料裝置，其中，所述裝料箱的頂部設(shè)有裝料口，底部設(shè)有錐形開口，所述送料裝置一端與所述錐形開口相連，另一端與所述輸送通道相連。
7.一種利用權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的合成SiC粉料的系統(tǒng)合成SiC粉料的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將前驅(qū)物送入所述供料系統(tǒng)，所述前驅(qū)物為：Si粉與石墨粉按摩爾比1：1的混合物或者石英砂與石墨粉按摩爾比1：3的混合物；
(2)將合成爐進(jìn)行抽真空處理，當(dāng)壓力低于1Pa以下，向爐腔內(nèi)通入保護(hù)氣體，進(jìn)行充壓至1000-100000Pa；
(3)開啟加熱裝置，將高溫反應(yīng)區(qū)的溫度加熱至1800-2400℃；
(4)開啟供料系統(tǒng)，向高溫反應(yīng)區(qū)釋放前驅(qū)物；
(5)同時(shí)，經(jīng)載氣入口向所述爐腔內(nèi)通入向上運(yùn)動(dòng)的載氣，與經(jīng)所述高溫反應(yīng)區(qū)下落的前驅(qū)物形成對(duì)流，降低前驅(qū)物的下落速度，延長(zhǎng)前驅(qū)物在高溫反應(yīng)區(qū)的通過(guò)時(shí)間，使前驅(qū)物充分反應(yīng)，得到SiC粉料；
(6)所述SiC粉料通過(guò)冷卻區(qū)被載氣換熱冷卻，落至儲(chǔ)存坩堝內(nèi)；
(7)當(dāng)所述SiC粉料總量達(dá)到需求后，停止供應(yīng)前驅(qū)物并關(guān)閉加熱裝置，使合成爐降溫至室溫，完成合成過(guò)程。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述前驅(qū)物送入供料系統(tǒng)前進(jìn)行噴霧造粒，平均粒徑不大于200μm。
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