[发明专利]冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚及其制备方法

权利要求书

1.一种冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：

步骤一、将70～85质量份的氮氧化硅前驱体和15～30质量份的熔融石英粉体混合，在混合气氛和1400～1700℃条件下保温2～10h，自然冷却，研磨，制得氮氧化硅粉体；

步骤二、将50～100质量份的所述氮氧化硅粉体、0～50质量份的熔融石英粉体、0.3～1质量份的分散剂、0.1～2质量份的胶凝剂和30～70质量份的去离子水置入球磨罐中，混合16～24h，制得陶瓷料浆；

步骤三、将所述陶瓷料浆注入模具中，在30～90℃水浴条件下保温0.5～3h，脱模，制得复合陶瓷坯体；

步骤四、将所述复合陶瓷坯体于80～110℃条件下烘干，然后在空气或惰性气氛中，于1100～1400℃条件下保温2～10h，制得冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚。

2.如权利要求1所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述氮氧化硅前驱体为氮化硅、单质硅、全氢聚硅氮烷、氮氧化硅中的一种。

3.如权利要求1所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述混合气氛中的O∶N的体积比为1∶5～30。

4.如权利要求1所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述分散剂为乳酸、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、聚丙烯酸铵中的一种。

5.如权利要求1所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述胶凝剂为淀粉、阿拉伯胶、明胶、异丁烯与马来酸酐共聚物中的一种。

6.如权利要求1所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述熔融石英粉体的SiO₂≥99.9wt％；所述熔融石英粉体的平均粒径≤10μm。

7.如权利要求2所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述氮化硅为α-Si₃N₄或为β-Si₃N₄，所述氮化硅的Si₃N₄≥99wt％；所述氮化硅的平均粒径≤5μm。

8.如权利要求2所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述单质硅的Si≥99.99wt％；所述单质硅的平均粒径≤45μm。

9.如权利要求2所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述全氢聚硅氮烷的固含量≤20wt％。

10.如权利要求2所述的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于所述氮氧化硅的Si₂N₂O≥99wt％；所述氮氧化硅的平均粒径≤5μm。

11.一种冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚，其特征在于所述冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚是根据权利要求1～10中任一项所述冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚的制备方法所制备的冶炼光伏级硅用氮氧化硅/石英复合陶瓷坩埚。