用于石墨表面的碳化硅涂層溶液及其噴涂工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及石墨表面涂層【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種用于石墨表面的碳化硅涂層溶液及其噴涂工藝，該溶液采用工業(yè)硅粉、石墨粉、石墨膠以及稀釋劑四種原料攪拌均勻后配制而成，并使用該溶液對(duì)石墨表面進(jìn)行噴涂工藝。本發(fā)明的噴涂工藝可以在石墨表面涂敷一層非完全致密結(jié)構(gòu)的碳化硅涂層，該涂層可以使石墨件表面受到很大程度的保護(hù)作用，降低硅蒸汽的腐蝕，可以在多晶硅用氫化爐加熱棒、單晶硅用保溫桶、加熱器、坩堝等主要耗材部件表面使用；在增加成本不大的情況下，可以使這些部件壽命提高40％至100％，顯著延長(zhǎng)了石墨部件的使用壽命。
【專利說(shuō)明】用于石墨表面的碳化硅涂層溶液及其噴涂工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石墨表面涂層【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種用于石墨表面的碳化硅涂層溶液及其噴涂工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)，太陽(yáng)能光伏行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了諸如多晶硅，單晶硅等硅材料行業(yè)的快速發(fā)展。在目前我國(guó)的產(chǎn)能已經(jīng)占據(jù)世界的50%以上。在這些行業(yè)中，普遍涉及到了高溫的環(huán)境，所以目如主體熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)都米用進(jìn)口等靜壓石墨或國(guó)廣二聞石墨。石墨的耐聞溫性能良好，但是在單晶硅和多晶硅行業(yè)石墨的要求也在提高，需要它們具有更高的壽命，其主要的原因是光伏行業(yè)的價(jià)格在不斷下降，需要各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的行業(yè)降低成本。作為主要耗材，石墨壽命的提高可以使得單位成本下降，所以如何提高石墨熱場(chǎng)部件的壽命是一個(gè)重要行業(yè)議題。
[0003]目前行業(yè)已經(jīng)存在高溫CVD法涂敷碳化硅，在單晶硅用的石墨導(dǎo)流筒上使用。通過(guò)對(duì)比，可以使其壽命提高30%。但是該技術(shù)完全掌握在日本，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家手中。由于美國(guó)限制向中國(guó)出口高技術(shù)，國(guó)內(nèi)目前無(wú)法買到CVD涂層反應(yīng)爐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于石墨表面的碳化硅涂層溶液，以及一種低成本、易操作的噴涂工藝來(lái)對(duì)石墨表面做碳化硅涂層，該涂層不需要完全無(wú)針孔，但是需要跟石墨表面結(jié)合緊密，能夠覆蓋99%以上表面積。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種用于石墨表面的碳化硅涂層溶液，其特征在于，該溶液采用工業(yè)硅粉、石墨粉、石墨膠以及稀釋劑四種原料攪拌均勻后配制而成；其中，四種原料的配比為工業(yè)硅粉:石墨粉:石墨膠:稀釋劑=3: 3: 3:1。
[0006]所述工業(yè)硅粉的粒度在50目以下、純度在99.99%以上。
[0007]所述石墨粉的灰分在5ppm以下、粒度為0.02毫米中位數(shù)。
[0008]所述石墨膠的主要成分為酚醛樹(shù)脂和石墨粉混合物。
[0009]所述稀釋劑為高純度酒精。
[0010]一種用于石墨表面的碳化硅涂層溶液的噴涂工藝，其特征在于，采用如下步驟:
[0011]a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入后，對(duì)石墨部件表面進(jìn)行噴涂；
[0012]b、噴涂后烘干,烘干溫度為180~220°C ；
[0013]c、再在石墨部件表面噴涂；
[0014]d、噴涂后烘干,烘干溫度為180~220°C ；
[0015]e、將經(jīng)過(guò)兩次噴涂后的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時(shí)至1400~1600°C，并在此溫度恒溫焙燒I小時(shí)，最后降溫6小時(shí)到300°C即可開(kāi)爐使用。
[0016]本發(fā)明的噴涂工藝可以在石墨表面涂敷一層非完全致密結(jié)構(gòu)的碳化硅涂層，該涂層可以使石墨件表面受到很大程度的保護(hù)作用，降低硅蒸汽的腐蝕，可以在多晶硅用氫化爐加熱棒、單晶硅用保溫桶、加熱器、坩堝等主要耗材部件表面使用；在增加成本不大的情況下，可以使這些部件壽命提高40%至100%，顯著延長(zhǎng)了石墨部件的使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明中用于石墨表面的碳化硅涂層溶液，其采用工業(yè)硅粉、石墨粉、石墨膠以及稀釋劑四種原料攪拌均勻后配制而成；其中，四種原料的配比為工業(yè)硅粉:石墨粉:石墨膠:稀釋劑=3: 3: 3: 1，工業(yè)硅粉的粒度在50目以下、純度在99.99%以上，石墨粉的灰分在5ppm以下、粒度為0.02毫米中位數(shù)，石墨膠的主要成分為酚醛樹(shù)脂和石墨粉混合物，稀釋劑為高純度酒精。
[0018]實(shí)施例一:
[0019]本發(fā)明中用于石墨表面的碳化硅涂層溶液的噴涂工藝，其采用如下步驟:
[0020]a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入后，對(duì)石墨部件表面進(jìn)行噴涂；
[0021]b、噴涂后烘干，烘干溫度為180°C ；
[0022]c、再在石墨部件表面噴涂；
[0023]d、噴涂后烘干，烘干溫度為180°C ；
[0024]e、將經(jīng)過(guò)兩次噴涂后的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時(shí)至1400°C，并在此溫度恒溫焙燒I小時(shí)，最后降溫6小時(shí)到300°C即可開(kāi)爐使用。
[0025]實(shí)施例二:
[0026]本發(fā)明中用于石墨表面的碳化硅涂層溶液的噴涂工藝，其采用如下步驟:
[0027]a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入后，對(duì)石墨部件表面進(jìn)行噴涂；
[0028]b、噴涂后烘干，烘干溫度為220°C ;
[0029]c、再在石墨部件表面噴涂；
[0030]d、噴涂后烘干，烘干溫度為220°C ;
[0031]e、將經(jīng)過(guò)兩次噴涂后的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時(shí)至1600°C，并在此溫度恒溫焙燒I小時(shí)，最后降溫6小時(shí)到300°C即可開(kāi)爐使用。
[0032]實(shí)施例三:
[0033]本發(fā)明中用于石墨表面的碳化硅涂層溶液的噴涂工藝，其采用如下步驟:
[0034]a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入后，對(duì)石墨部件表面進(jìn)行噴涂；
[0035]b、噴涂后烘干，烘干溫度為200°C ;
[0036]c、再在石墨部件表面噴涂；
[0037]d、噴涂后烘干，烘干溫度為200°C ;
[0038]e、將經(jīng)過(guò)兩次噴涂后的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時(shí)至1550°C，并在此溫度恒溫焙燒I小時(shí)，最后降溫6小時(shí)到300°C即可開(kāi)爐使用。
[0039]本發(fā)明的噴涂工藝可以在石墨表面涂敷一層非完全致密結(jié)構(gòu)的碳化硅涂層，該涂層可以使石墨件表面受到很大程度的保護(hù)作用，降低硅蒸汽的腐蝕，可以在多晶硅用氫化爐加熱棒、單晶硅用保溫桶、加熱器、坩堝等主要耗材部件表面使用；在增加成本不大的情況下，可以使這些部件壽命提高40%至100%，顯著延長(zhǎng)了石墨部件的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種用于石墨表面的碳化硅涂層溶液，其特征在于，該溶液采用工業(yè)硅粉、石墨粉、石墨膠以及稀釋劑四種原料攪拌均勻后配制而成；其中，四種原料的配比為工業(yè)硅粉:石墨粉:石墨膠:稀釋劑=3: 3: 3:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石墨表面的碳化硅涂層溶液，其特征在于，所述工業(yè)硅粉的粒度在50目以下、純度在99.99%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石墨表面的碳化硅涂層溶液，其特征在于，所述石墨粉的灰分在5ppm以下、粒度為0.02毫米中位數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石墨表面的碳化硅涂層溶液，其特征在于，所述石墨膠的主要成分為酚醛樹(shù)脂和石墨粉混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石墨表面的碳化硅涂層溶液，其特征在于，所述稀釋劑為高純度酒精。
6.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的用于石墨表面的碳化硅涂層溶液的噴涂工藝，其特征在于，采用如下步驟: a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入后，對(duì)石墨部件表面進(jìn)行噴涂； b、噴涂后烘干，烘干溫度為180~220°C； C、再在石墨部件表面噴涂； d、噴涂后烘干，烘干溫度為180~220°C； e、將經(jīng)過(guò)兩次噴涂后的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時(shí)至1400~1600°C，并在此溫度恒溫焙燒I小時(shí)，最后降溫6小時(shí)到300°C即可開(kāi)爐使用。
【文檔編號(hào)】C04B26/12GK103483004SQ201210192605
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】吳鴻 申請(qǐng)人:上海珩錮新材料科技有限公司