[发明专利]一种石墨坩埚的防护方法

说明书

本发明公开了一种石墨坩埚的防护方法，包括以下方法步骤，a，首先按照石墨坩埚的尺寸对石墨纸进行裁切，将厚度为0.8mm石墨纸裁剪成与坩埚内径尺寸相等的圆片平铺在坩埚底部，将厚度为0.3mm的石墨纸裁切成矩形长条并卷成筒状置于坩埚内部，紧贴坩埚内壁；b，将处理好的石墨坩埚放入金属硅粉，在1500℃下进行反应烧结，坩埚底部和内壁处的石墨纸与金属硅粉反应形成碳化硅保护层，从而阻止Si与石墨坩埚本身的反应。本发明在坩埚的内壁上生成碳化硅保护层，可以对坩埚进行保护，且可以防止出现开裂，提高了坩埚的抗热振性、抗冲击性，大幅延长了坩埚的使用寿命，且制作工艺方法简单，原料成本低，适宜量化加工。

技术领域

本发明涉及化工防护技术领域，具体为一种石墨坩埚的防护方法。

背景技术

碳化硅陶瓷具有高温强度和抗氧化性好、耐磨性能和热稳定性高、热膨胀系数小、热导率高、化学稳定性好等优点，除了用作研磨剂和耐火材料，碳化硅产品在耐磨损部件和精密加工元件中的应用也逐渐增加。

目前碳化硅陶瓷的工业化生产中最常用的是反应烧结法和热压烧结法，反应烧结过程中，作为反应容器的石墨坩埚容易出现不同程度的开裂，受损坩埚的开裂位置通常集中在坩埚内壁中底面和侧面交叉处。由于金属硅粉在高温下熔融后聚集于坩埚底部，造成局部区域温度过高，部分熔融硅与石墨坩埚反应形成碳化硅，在反应过程中伴随体积膨胀。同时，在坩埚内壁中底面与侧面的交叉处曲率较大，造成应力集中，因此在反应膨胀过程中导致石墨坩埚沿此交叉圆周处开裂，从而释放坩埚材料内部的应力，针对以上所述，如何发明出一种石墨坩埚的防护方法，从而提高石墨坩埚使用寿命，降低碳化硅陶瓷及其他相关产品的生产成本，成为我们需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨坩埚的防护方法，较大地提高了对坩埚的保护，延长了使用寿命，防止开裂。

本发明为解决上述现象，采用以下改性的技术方案，一种石墨坩埚的防护方法，包括以下方法步骤，

a，首先按照石墨坩埚的尺寸对石墨纸进行裁切，将厚度为0.8mm石墨纸裁剪成与坩埚内径尺寸相等的圆片平铺在坩埚底部，将厚度为0.3mm的石墨纸裁切成矩形长条并卷成筒状置于坩埚内部，紧贴坩埚内壁；

b，将处理好的石墨坩埚放入金属硅粉，在1500℃下进行反应烧结，坩埚底部和内壁处的石墨纸与金属硅粉反应形成碳化硅保护层，从而阻止Si与石墨坩埚本身的反应。

作为本发明的进一步优选方式，步骤a中，其中置于坩埚底部的石墨纸圆片为2～3层，紧贴于坩埚内壁的石墨纸卷筒厚度也为2～3层。

作为本发明的进一步优选方式，步骤a中，坩埚内壁与坩埚底部的连接处为弧形结构，则采用石墨粉末和2130#酚醛树脂的混合物进行填充和粘接。

作为本发明的进一步优选方式，步骤b中，所述金属硅粉均匀平铺于石墨纸顶部，厚度设为5mm。

本发明的有益效果如下：本发明将通过利用金属硅粉和石墨纸在高温烧结情况下产生化学反应，在坩埚的内壁上生成碳化硅保护层，可以对坩埚进行保护，且可以防止出现开裂，提高了坩埚的抗热振性、抗冲击性，大幅延长了坩埚的使用寿命，且制作工艺方法简单，原料成本低，适宜量化加工。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种石墨坩埚的防护方法，包括以下方法步骤，