单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚的制备方法

摘要

本发明涉及一种单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚的制备方法，该方法采用针刺炭布准三向结构预制体；通过化学气相沉积和糠酮树脂浸渍炭化以及热等静压沥青浸渍炭化相结合的致密工艺，反复致密处理数次，制品密度≥1.83g/cm³时致密工艺结束，在通入氯气和氟利昂的条件下对制品进行高温纯化处理，机械加工后即可制得单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚。本发明在用于单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚方面，可有效提高单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚的强度，工艺一致性好，可实施性强，成本低，可延长单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚的使用寿命和降低单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚的更换率。

主权项

1、一种单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)采用炭布沿坩埚弧线方向铺层后针刺制成全炭纤维准三向结构坩埚预制体，坩埚预制体体积密度为0.4-0.7g/cm3；(2)化学气相沉积致密工艺：在800-1100℃条件下往化学气相沉积炉中通入丙烯或天然气，丙烯或天然气的流量为1.0-5.0m3/h，将步骤(1)中经过针刺后的坩埚预制体装入化学气相沉积炉中，进行气相沉积，制得坩埚制品；(3)糠酮树脂浸渍炭化致密工艺：在压力为1.5-3.0MPa下，将步骤(2)中经过化学气相沉积后的坩埚制品装入真空-压力树脂浸渍固化炉中浸渍固化，坩埚制品进行浸渍固化后转炭化炉炭化处理，固化温度为150-220℃，炭化温度为800-1100℃；(4)热等静压沥青浸渍炭化致密工艺；在压力为100MPa下，对步骤(3)中经过糠酮树脂浸渍炭化致密后的坩埚制品进行热等静压沥青浸渍炭化处理，炭化温度为550-750℃；(5)坩埚制品密度＜1.83g/cm3时，重复步骤(3)和步骤(4)；坩埚制品密度≥1.83g/cm3时，致密工艺结束，在纯化炉通入氯气和氟利昂的条件下，将坩埚制品装入纯化炉中进行纯化处理，纯化温度为2000-2500℃；(6)对步骤(5)中经过纯化处理后的坩埚制品用车床加工，即制得直径150-800mm，高100-600mm的单晶硅拉制炉用热场炭/炭坩埚。