[发明专利]一种复合结构石英陶瓷坩埚及其制备方法

权利要求书

1.一种复合结构石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述复合结构石英陶瓷坩埚包括坩埚本体以及设置在所述坩埚本体的全部或部分内表面的高纯石英层，所述高纯石英层的材料包括纯度大于99.99％且粒径不超过5mm的高纯石英砂，其中，所述高纯石英砂中粒径大于2mm的颗粒质量占比为10％-35％。

2.如权利要求1所述的复合结构石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述高纯石英层中，所述高纯石英砂通过有机聚合物单体交联形成的三维网状结构联结在一起。

3.如权利要求1所述的复合结构石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述高纯石英砂包括粗骨料高纯石英砂和细粉料高纯石英砂，所述高纯石英层中所述粗骨料高纯石英砂和所述细粉料高纯石英砂的质量比为1：(1-4)，所述粗骨料高纯石英砂的粒径为0.5mm-5mm，所述细粉料高纯石英砂的粒径小于0.5mm。

4.如权利要求3所述的复合结构石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述细粉料高纯石英砂按质量占比由以下不同粒径颗粒组成：

粒径大于0.1mm且小于0.5mm 10％-30％

粒径0.05mm-0.1mm 30％-60％

粒径小于0.05mm 30％-60％。

5.如权利要求3所述的复合结构石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述粗骨料高纯石英砂按质量占比由以下不同粒径颗粒组成：

粒径大于2mm且不超过5mm 50％-70％

粒径1mm-2mm 20％-40％

粒径不小于0.5mm且小于1mm 10％-30％。

6.如权利要求1所述的复合结构石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述复合结构石英陶瓷坩埚的体积密度大于1.9g/cm³。

7.如权利要求1所述的复合结构石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述高纯石英层的粗糙度为5μm-50μm，厚度为0.1mm-20mm。

8.一种复合结构石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，包括：

将高纯石英砂与水混合研磨成石英浆料，所述高纯石英砂的纯度大于99.99％且粒径不超过5mm，其中，所述高纯石英砂中粒径大于2mm的颗粒质量占比为10％-35％；向所述石英浆料中加入有机聚合物单体、交联剂和引发剂，混合均匀形成混合浆料；

取坩埚本体，采用注凝工艺将所述混合浆料注入所述坩埚本体，经固化使所述坩埚本体的全部或部分内表面上形成高纯石英层，经粗糙化处理得到复合结构石英陶瓷坩埚。

9.如权利要求8所述的复合结构石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，所述混合浆料中所述有机聚合物单体的质量占比为0.1％-5％，所述混合浆料中所述交联剂的质量占比为所述有机聚合物单体质量的0.1％-5％，所述混合浆料中所述引发剂的质量占比为0.01％-2％，所述混合浆料的固相含量大于90％wt。

10.如权利要求8所述的复合结构石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，所述固化包括水浴固化、电加热固化和微波固化中的至少一种，所述固化的温度为50℃-80℃，固化时间为10min-50min。