[发明专利]一种含Si3 有效
| 申请号： | 202110522516.2 | 申请日： | 2021-05-13 |
| 公开（公告）号： | CN113200765B | 公开（公告）日： | 2022-10-25 |
| 发明（设计）人： | 陈振宇;朱苏华;周娩红 | 申请（专利权）人： | 湖南世鑫新材料有限公司 |
| 主分类号： | C04B41/89 | 分类号： | C04B41/89;C04B35/573;C04B35/622;C30B29/06;C30B15/10 |
| 代理公司： | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人： | 赵进 |
| 地址： | 412007 湖南省株洲市天元区仙*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 si base sub | ||
1.一种含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚，其特征在于：由碳陶坩埚基体依次沉积Si3N4涂层、BN涂层制得；碳陶坩埚基体残余硅含量不高于0.5wt%；
所述的含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚的制备方法，包括如下步骤：
（1）针刺制得密度为0.56-0.60 g/cm3的碳纤维坩埚预制体；
（2）惰性气氛下，将碳纤维坩埚预制体于1800-2000℃下进行热处理；
（3）在丙烯和氮气的混合气氛下，将热处理后的碳纤维坩埚预制体增密得到密度为1.40-1.55 g/cm3的炭炭坩埚；
（4）将炭炭坩埚于2200-2500℃下进行热处理，得到炭炭坩埚基体；
（5）将炭炭坩埚基体置于硅粉上，于1700℃-2000℃下进行高温渗硅，得到碳陶坩埚基体；
（6）对碳陶坩埚基体进行气相沉积Si3N4涂层，得到含Si3N4涂层的碳陶坩埚基体；
（7）对含Si3N4涂层的碳陶坩埚进行气相沉积BN涂层，得到含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚基体；
（8）将含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚基体于1200℃-1600℃下进行热处理得到含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚；
N2氛围下，采用HSiCl3-NH3体系气相沉积Si3N4涂层，沉积温度为700-1000℃，沉积压力为0.5-3.0KPa，Si3N4涂层的厚度为50-100μm；
N2氛围下，采用BCl3-NH3体系气相沉积BN涂层，沉积温度为600-1050℃，沉积压力为1.0-5.0KPa，BN涂层的厚度为10-40μm。
2.根据权利要求1所述的含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚，其特征在于：所述碳陶坩埚基体密度为2.15-2.35 g/cm3，开孔率为4-6%。
3.根据权利要求1所述的含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚，其特征在于：步骤（3）中，混合气氛中的丙烯和氮气的体积比为1:1；热处理温度为975-985℃，压力为0.8-1.2KPa。
4.根据权利要求1所述的含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚，其特征在于：步骤（4）中，炭炭坩埚基体的开孔率为18-24%。
5.根据权利要求1所述的含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚，其特征在于：步骤（6）中，含Si3N4涂层的碳陶坩埚基体的密度为2.25-2.45 g/cm3，开孔率不高于1%。
6.根据权利要求1所述的含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚，其特征在于：步骤（7）中，含Si3N4和BN复合涂层的碳陶复合材料坩埚基体的密度为2.30-2.50g/cm3，开孔率不高于1%。
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