[發(fā)明專利]一種復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811158982.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN109267150A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任麗敏;劉兵;吳純;鐘德京;黃秀秀;彭也慶;賈建廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西中材太陽(yáng)能新材料有限公司;中材江蘇太陽(yáng)能新材料有限公司;中材高新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C30B28/06
• 分類號(hào): C30B28/06;C30B29/06;C04B35/14;C04B35/622
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

1.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝包括坩堝本體以及設(shè)置在所述坩堝本體的全部或部分內(nèi)表面的高純石英層，所述高純石英層的材料包括純度大于99.99％且粒徑不超過5mm的高純石英砂，其中，所述高純石英砂中粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量占比為10％-35％。

2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述高純石英層中，所述高純石英砂通過有機(jī)聚合物單體交聯(lián)形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)在一起。

3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述高純石英砂包括粗骨料高純石英砂和細(xì)粉料高純石英砂，所述高純石英層中所述粗骨料高純石英砂和所述細(xì)粉料高純石英砂的質(zhì)量比為1：(1-4)，所述粗骨料高純石英砂的粒徑為0.5mm-5mm，所述細(xì)粉料高純石英砂的粒徑小于0.5mm。

4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述細(xì)粉料高純石英砂按質(zhì)量占比由以下不同粒徑顆粒組成：

粒徑大于0.1mm且小于0.5mm 10％-30％

粒徑0.05mm-0.1mm 30％-60％

粒徑小于0.05mm 30％-60％。

5.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述粗骨料高純石英砂按質(zhì)量占比由以下不同粒徑顆粒組成：

粒徑大于2mm且不超過5mm 50％-70％

粒徑1mm-2mm 20％-40％

粒徑不小于0.5mm且小于1mm 10％-30％。

6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝的體積密度大于1.9g/cm³。

7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述高純石英層的粗糙度為5μm-50μm，厚度為0.1mm-20mm。

8.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝的制備方法，其特征在于，包括：

將高純石英砂與水混合研磨成石英漿料，所述高純石英砂的純度大于99.99％且粒徑不超過5mm，其中，所述高純石英砂中粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量占比為10％-35％；向所述石英漿料中加入有機(jī)聚合物單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，混合均勻形成混合漿料；

取坩堝本體，采用注凝工藝將所述混合漿料注入所述坩堝本體，經(jīng)固化使所述坩堝本體的全部或部分內(nèi)表面上形成高純石英層，經(jīng)粗糙化處理得到復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝。

9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝的制備方法，其特征在于，所述混合漿料中所述有機(jī)聚合物單體的質(zhì)量占比為0.1％-5％，所述混合漿料中所述交聯(lián)劑的質(zhì)量占比為所述有機(jī)聚合物單體質(zhì)量的0.1％-5％，所述混合漿料中所述引發(fā)劑的質(zhì)量占比為0.01％-2％，所述混合漿料的固相含量大于90％wt。

10.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)石英陶瓷坩堝的制備方法，其特征在于，所述固化包括水浴固化、電加熱固化和微波固化中的至少一種，所述固化的溫度為50℃-80℃，固化時(shí)間為10min-50min。