[发明专利]一种石墨-碳化硅坩埚的制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨‑碳化硅坩埚的制备方法，所述石墨‑碳化硅坩埚包括坩埚基体层和表面涂层，所述坩埚基体层包括以下组分：鳞片状石墨、高岭土、碳化硅和硅粉；所述表面涂层包括以下组分：B₂O₃、酚醛树脂、水玻璃；所述石墨‑碳化硅坩埚包括以下制备步骤：混料，困料，成型，干燥，烧制以及表面涂层的制备。本发明以鳞片状石墨、碳化硅、硅粉、高岭土为原料，成本较低；制备方法简单，制备的坩埚气孔率低，致密性能好；石墨‑碳化硅坩埚由坩埚基体层和表面涂层构成，表面涂层具有耐高温、不易挥发、化学稳定性好以及对氧的扩散性能低的特点，且与坩埚基体层的热膨胀系数相近，保护了坩埚基体层，延长了石墨‑碳化硅坩埚的使用寿命。

主权项

1.一种石墨‑碳化硅坩埚的制备方法，其特征在于：所述石墨‑碳化硅坩埚包括坩埚基体层和表面涂层，所述坩埚基体层按重量份数计包括以下组分：鳞片状石墨15～50份、高岭土20～30份、碳化硅20～50份、硅粉5～15份、水20～80份；所述表面涂层按重量份数计包括以下组分：B2O33～8份、酚醛树脂15～35份、水玻璃10～20份；所述石墨‑碳化硅坩埚包括以下制备步骤：步骤一：混料，分别按坩埚基体层和表面涂层的配方称取原料，并分别将坩埚基体层和表面涂层的原料加入到转速为300～500r/min的搅拌机中搅拌混合均匀，备用；步骤二：困料，将步骤一制得的混合均匀的坩埚基体层物料放置在恒温箱中，控制恒温箱的温度为30～35℃，放置时间为24～36h；步骤三：成型，首先将步骤二制备的困料放入模具中，控制模具的成型压力为20～30kN，成型时间为2～3h；然后将上述压制的试样放入塑胶袋中进行真空密封，并放入冷等静压液体容器中进行坯体压制，控制成型压力为40～60kN，成型时间为5～10h；步骤四：干燥，将步骤三压制的坯体自然干燥24～36h，然后再置于100～110℃的干燥箱，干燥12～24h；步骤五：烧制，将步骤四制得的坯体放入密封性良好的气氛炉中，然后向气氛炉中通入氩气，进行高温烧制；烧制完成后，待温度冷却到100℃，开炉取出样品；步骤六：表面涂层的制备，将步骤五得到的制品放入300～400℃的马弗炉中烘烤4～5h，然后取出得到新坩埚，用毛刷蘸取步骤一准备的混合均匀的表面涂层原料，涂刷在新坩埚的外表面，涂刷的厚度为2～5mm，待表面涂层中的水分蒸发完全后，即可得到石墨‑碳化硅坩埚。