[發明專利]一種細晶粒碳化硅包覆層的制備方法

在審

• 申請號: 201811222217.1
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109594060A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 張鋒;林俊;楊旭;李子威;王鵬;朱智勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: C23C16/442
• 分類號: C23C16/442;C23C16/32;C23C16/56;C23C16/26;G21C21/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;宋麗榮

1.一種細晶粒碳化硅包覆層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，提供基底；

S2，在流化床化學氣相沉積裝置中，將溫度設定為1150-1250℃，通入甲基三氯硅烷蒸汽，載帶氣體為氫氣與氬氣混合氣，得到包覆在基底上的碳化硅層，其中，氫氣在載帶氣體中的體積分數占比為12％-18％；

S3，在氬氣環境和1400-1600℃下高溫退火，得到致密的細晶粒碳化硅包覆層。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

S11a，提供燃料核芯；

S12a，在流化床化學氣相沉積裝置中，在燃料核芯上包覆疏松熱解炭層；

S13a，在流化床化學氣相沉積裝置中，在疏松熱解炭層上包覆內致密熱解碳層以提供基底。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，該燃料核芯為UO₂。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S12a中，將溫度設定為1450℃，通入反應氣體乙炔，得到包覆在燃料核芯上的疏松熱解碳層。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S13a中，將溫度設定為1260℃，通入丙烯與氬氣的混合氣體，得到包覆在疏松熱解碳層上的內致密熱解碳層。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2還包括：在流化床化學氣相沉積裝置中，在碳化硅層上包覆外致密熱解碳層。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S2中，將溫度設定為1260℃，通入丙烯與氬氣的混合氣體，得到包覆在碳化硅層上的外致密熱解碳層。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

S11b，提供襯底；

S12b，對襯底表面進行研磨拋光以提供基底。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述襯底為石墨。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S2中，氫氣流量為1.2-1.5L/min，氬氣流量為8.5-8.8L/min。