[發明專利]一種提高碳化硅陶瓷的生長速率的方法

有效

• 申請號: 202110151591.2
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112939605B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 戴培赟;王東娟;李曉麗;張吉亮;殷銘良;路金喜
• 申請（專利權）人: 濰坊工商職業學院
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

1.一種提高碳化硅陶瓷的生長速率的方法，其特征在于，利用高純石墨坩堝進行碳化硅陶瓷的制備，方法具體包括以下步驟：

(1)取碳化硅和硅粉形成的混合粉料置于高純石墨坩堝的下粉體放置區，取碳化硅粉料置于高純石墨坩堝的上粉體放置區，扣合坩堝蓋；

(2)高純石墨坩堝通入保護氣體，壓力調節至3000～6000Pa，使坩堝底部溫度為2000～2450℃，溫度梯度為10～30℃/min，進入碳化硅多晶體生長階段；

(3)生長階段結束后升壓降溫至正常壓力溫度狀態，得到碳化硅陶瓷；

下粉體放置區中粉體加入量為高純石墨坩堝高度的1/8～1/2；上粉體放置區中粉體加入量為高純石墨坩堝高度的1/8～1/2；

所述步驟(1)中混合粉料的制備過程包括以下步驟：取碳化硅粉料、硅粉、粘合劑混合均勻后進行濕法球磨得到混合粉漿，混合粉漿進行噴霧干燥，得到混合粉料前驅體；混合粉料前驅體置于氬氣氣氛中1800-2100℃燒結1-2h后再次球磨，得到混合粉料；

所述硅粉為碳化硅粉料的5～15wt％，粘合劑為碳化硅粉料的0.3～1.5wt％；噴霧干燥溫度為100～150℃；所述粘合劑為聚酰亞胺；

所述高純石墨坩堝包括坩堝本體、坩堝蓋；坩堝本體內設置有多孔隔板，多孔隔板將坩堝內區域自上而下分隔為氣相區、上粉體放置區、下粉體放置區；所述多孔隔板為含有Nb、Ta鍍層的多孔石墨擋板；所述多孔隔板為錐形結構，倒置于高純石墨坩堝底部，錐形結構直徑與高純石墨坩堝內徑相等，錐形結構高度為高純石墨坩堝高度的1/4～1/2。

2.根據權利要求1所述的提高碳化硅陶瓷的生長速率的方法，其特征在于，上粉體放置區和下粉體放置區中粉體高度比為2/1～1/2。

3.根據權利要求1所述的提高碳化硅陶瓷的生長速率的方法，其特征在于，所述混合粉料的平均粒徑為100～150μm，所述碳化硅粉料的平均粒徑為100～200μm。