[发明专利]一种多晶硅铸锭炉用碳纤维石墨材料及其制备方法

说明书

本发明涉及石墨材料的技术领域，特别是涉及一种多晶硅铸锭炉用碳纤维石墨材料及其制备方法，其原料选择合理，各项理化性能优越，制备工艺科学；包括混合料和粘结剂，所述混合料与粘结剂的重量比为70:30~72:28所述混合料由骨料和粉料组成，所述骨料、粉料的重量比为65:35~70:30，所述骨料为针状石油焦，所述粉料为碳纤维、沥青焦和炭黑，所述碳纤维、沥青焦和炭黑的重量比为35:40:25，所述粘结剂为改质中温煤沥青；其制备方法包括以下步骤：（1）粉碎配料；（2）混捏；（3）振动成型；（4）一次焙烧；（5）浸渍；（6）二次隧道窑焙烧；（7）石墨化；（8）机加工。

技术领域

本发明涉及石墨材料的技术领域，特别是涉及一种多晶硅铸锭炉用碳纤维石墨材料及其制备方法。

背景技术

石墨具有良好的热导性和耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸，碱性溶液的抗腐蚀性较强，具有优良的化学稳定性。

在半导体、太阳能光伏发电领域硅晶生长设备用石墨部件有多处，如石墨坩埚、石墨热场、石墨盖板、硅片外延用石墨座、石墨保温罩和石墨保温材料等，所用石墨部件也随硅晶尺寸技术的发展，要求石墨坩埚、石墨热场等材料高纯度、大型化，并向高端化精尖技术发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种原料选择合理，各项理化性能优越的多晶硅铸锭炉用碳纤维石墨材料；

本发明另一个目的在于提供一种制备工艺科学的多晶硅铸锭炉用碳纤维石墨材料的制备方法。

本发明的一种多晶硅铸锭炉用碳纤维石墨材料，包括混合料和粘结剂，所述混合料与粘结剂的重量比为70:30~72:28，所述混合料由骨料和粉料组成，所述骨料和粉料的重量比为65:35~70:30，所述骨料为针状石油焦，所述粉料为碳纤维、沥青焦和炭黑，所述碳纤维、沥青焦和炭黑的重量比为35:40:25，所述粘结剂为改质中温煤沥青。

所述骨料针状石油焦的真密度≥2.15g/cm³，灰分≤0.25%，挥发分≤0.30%，硫含量≤0.50%；

所述粉料碳纤维的粒度为0.3~0.7μm，抗拉强度7.0Gpa，密度2.12g/cm³，电阻率≤30μΩcm；

所述粉料沥青焦的粒度为0.5~1.0μm，真密度≥2.13/cm³，灰分≤0.25%，含硫量≤0.3%，挥发份≤0.3%；

所述粉料炭黑的纯度99%，粒径为0.4~0.8μm；

所述粘结剂改质中温煤沥青的软化点为83~86℃，结焦值为≥48%,灰分≤0.30%；

本发明的一种多晶硅铸锭炉用碳纤维石墨材料，按重量百分含量计，所述针状石油焦破碎的粒径范围与含量为：

1μm＜粒径≤0.5μm 15~25wt%；

0.5μm＜粒径≤0.3μm 20~25wt%；

0.3μm＜粒径≤0.1μm 15~25wt%；

0＜粒径＜0.1μmm 45~50wt%。

本发明的一种多晶硅铸锭炉用碳纤维石墨材料，按重量百分含量计，所述针状石油焦破碎的粒径范围与含量优选为：

1μm＜粒径≤0.5μm 20wt%；

0.5μm＜粒径≤0.3μm 25wt%；

0.3μm＜粒径≤0.1μm 20wt%；

0＜粒径＜0.1μm 45wt%。