[發明專利]一種制備碳化硅粉料的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011641582.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112830492B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 熱尼亞;靳婉琪;王超
• 申請（專利權）人: 山東天岳先進科技股份有限公司
• 主分類號: C01B32/984
• 分類號: C01B32/984
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 馮妙娜

1.一種制備碳化硅粉料的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

爐體，所述爐體內部設置隔板，所述隔板關閉時，將爐體內部分隔為兩部分；所述隔板打開時，所述爐體內部連通；

電極，所述電極的表面至少部分覆蓋碳源原料，碳源原料位于爐體內部；

坩堝，所述坩堝置于爐體內部，所述坩堝內用于放置硅源原料；所述隔板關閉時，坩堝和電極分別位于所述隔板的兩側；所述坩堝與電極發生相對位移，以使得電極能夠進入或遠離坩堝內；

所述爐體外側設置有加熱裝置，所述加熱裝置包括第一加熱裝置和第二加熱裝置，第一加熱裝置對爐體內上部進行加熱，第二加熱裝置對爐體內下部進行加熱；

所述第一加熱裝置和所述第二加熱裝置分別控制，以實現爐體上部和爐體下部不同的加熱溫度，可使得硅源原料和碳化原料有溫度差；

所述隔板將所述爐體分成上下兩部分，所述坩堝靠近于爐體下部，所述電極靠近于爐體上部。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔板沿爐體的徑向延伸，所述隔板的側壁與爐體的內側壁相配合。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述隔板為水冷隔板，所述水冷隔板具有水冷管道。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括控制隔板打開或關閉的控制機構。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述控制機構包括轉軸，所述轉軸一端與隔板連接，另一端穿過爐體側壁延伸到爐體外。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述加熱裝置選自電磁感應線圈或電阻絲。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述加熱裝置為電阻絲。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述坩堝連接升降裝置，所述升降裝置用于控制坩堝上下移動。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述升降裝置包括支柱及由絲杠傳動機構驅動的升降臺，支柱的一端固定在坩堝的底部，另一端依次穿過爐體與升降臺連接。

10.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電極包括固定件和碳源，碳源固定在固定件的底端，固定件與外部電源連接。

11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述固定件選自金屬電極或石墨電極。

12.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述爐體頂部設置有爐蓋，所述電極穿過爐蓋上的通孔伸入到爐體內部。

13.一種利用權利要求1~12任一項所述的裝置制備碳化硅粉料的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

（1）將硅源原料置于坩堝中，將表面至少部分覆蓋碳源原料的電極設置于坩堝的上方；

（2）控制隔板關閉，對坩堝進行加熱，使得硅源原料液化，得到硅液；

（3）控制隔板打開，坩堝和電極發生相對位移，碳源原料浸入到硅液中，使得碳源原料表面反應生成碳化硅粉料。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，步驟（2）中，分別控制第一加熱裝置和第二加熱裝置加熱。

15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，步驟（2）中，在真空條件下，控制第二加熱裝置對坩堝進行加熱，使得硅源原料液化，控制第一加熱裝置加熱，以進行除雜。

16.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，步驟（3）中，碳源原料浸入到硅液中，控制碳源原料底端距離坩堝底端的距離不小于20mm。