用於石墨表面的碳化矽塗層溶液及其噴塗工藝的製作方法

2023-07-12 03:25:51 2

用於石墨表面的碳化矽塗層溶液及其噴塗工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及石墨表面塗層【技術領域】，具體地說是一種用於石墨表面的碳化矽塗層溶液及其噴塗工藝，該溶液採用工業矽粉、石墨粉、石墨膠以及稀釋劑四種原料攪拌均勻後配製而成，並使用該溶液對石墨表面進行噴塗工藝。本發明的噴塗工藝可以在石墨表面塗敷一層非完全緻密結構的碳化矽塗層，該塗層可以使石墨件表面受到很大程度的保護作用，降低矽蒸汽的腐蝕，可以在多晶矽用氫化爐加熱棒、單晶矽用保溫桶、加熱器、坩堝等主要耗材部件表面使用；在增加成本不大的情況下，可以使這些部件壽命提高40％至100％，顯著延長了石墨部件的使用壽命。
【專利說明】用於石墨表面的碳化矽塗層溶液及其噴塗工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及石墨表面塗層【技術領域】，具體地說是一種用於石墨表面的碳化矽塗層溶液及其噴塗工藝。
【背景技術】
[0002]在我國，太陽能光伏行業的發展帶動了諸如多晶矽，單晶矽等矽材料行業的快速發展。在目前我國的產能已經佔據世界的50%以上。在這些行業中，普遍涉及到了高溫的環境，所以目如主體熱場結構都米用進口等靜壓石墨或國廣二聞石墨。石墨的耐聞溫性能良好，但是在單晶矽和多晶矽行業石墨的要求也在提高，需要它們具有更高的壽命，其主要的原因是光伏行業的價格在不斷下降，需要各個產業鏈上的行業降低成本。作為主要耗材，石墨壽命的提高可以使得單位成本下降，所以如何提高石墨熱場部件的壽命是一個重要行業議題。
[0003]目前行業已經存在高溫CVD法塗敷碳化矽，在單晶矽用的石墨導流筒上使用。通過對比，可以使其壽命提高30%。但是該技術完全掌握在日本，美國等發達國家手中。由於美國限制向中國出口高技術，國內目前無法買到CVD塗層反應爐。

【發明內容】

[0004]本發明的目的為克服現有技術的不足，提供一種用於石墨表面的碳化矽塗層溶液，以及一種低成本、易操作的噴塗工藝來對石墨表面做碳化矽塗層，該塗層不需要完全無針孔，但是需要跟石墨表面結合緊密，能夠覆蓋99%以上表面積。
[0005]為了達到上述目的，本發明設計了一種用於石墨表面的碳化矽塗層溶液，其特徵在於，該溶液採用工業矽粉、石墨粉、石墨膠以及稀釋劑四種原料攪拌均勻後配製而成；其中，四種原料的配比為工業矽粉:石墨粉:石墨膠:稀釋劑=3: 3: 3:1。
[0006]所述工業矽粉的粒度在50目以下、純度在99.99%以上。
[0007]所述石墨粉的灰分在5ppm以下、粒度為0.02毫米中位數。
[0008]所述石墨膠的主要成分為酚醛樹脂和石墨粉混合物。
[0009]所述稀釋劑為高純度酒精。
[0010]一種用於石墨表面的碳化矽塗層溶液的噴塗工藝，其特徵在於，採用如下步驟:
[0011]a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入後，對石墨部件表面進行噴塗；
[0012]b、噴塗後烘乾,烘乾溫度為180~220°C ；
[0013]c、再在石墨部件表面噴塗；
[0014]d、噴塗後烘乾,烘乾溫度為180~220°C ；
[0015]e、將經過兩次噴塗後的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時至1400~1600°C，並在此溫度恆溫焙燒I小時，最後降溫6小時到300°C即可開爐使用。
[0016]本發明的噴塗工藝可以在石墨表面塗敷一層非完全緻密結構的碳化矽塗層，該塗層可以使石墨件表面受到很大程度的保護作用，降低矽蒸汽的腐蝕，可以在多晶矽用氫化爐加熱棒、單晶矽用保溫桶、加熱器、坩堝等主要耗材部件表面使用；在增加成本不大的情況下，可以使這些部件壽命提高40%至100%，顯著延長了石墨部件的使用壽命。
【具體實施方式】
[0017]本發明中用於石墨表面的碳化矽塗層溶液，其採用工業矽粉、石墨粉、石墨膠以及稀釋劑四種原料攪拌均勻後配製而成；其中，四種原料的配比為工業矽粉:石墨粉:石墨膠:稀釋劑=3: 3: 3: 1，工業矽粉的粒度在50目以下、純度在99.99%以上，石墨粉的灰分在5ppm以下、粒度為0.02毫米中位數，石墨膠的主要成分為酚醛樹脂和石墨粉混合物，稀釋劑為高純度酒精。
[0018]實施例一:
[0019]本發明中用於石墨表面的碳化矽塗層溶液的噴塗工藝，其採用如下步驟:
[0020]a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入後，對石墨部件表面進行噴塗；
[0021]b、噴塗後烘乾，烘乾溫度為180°C ；
[0022]c、再在石墨部件表面噴塗；
[0023]d、噴塗後烘乾，烘乾溫度為180°C ；
[0024]e、將經過兩次噴塗後的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時至1400°C，並在此溫度恆溫焙燒I小時，最後降溫6小時到300°C即可開爐使用。
[0025]實施例二:
[0026]本發明中用於石墨表面的碳化矽塗層溶液的噴塗工藝，其採用如下步驟:
[0027]a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入後，對石墨部件表面進行噴塗；
[0028]b、噴塗後烘乾，烘乾溫度為220°C ;
[0029]c、再在石墨部件表面噴塗；
[0030]d、噴塗後烘乾，烘乾溫度為220°C ;
[0031]e、將經過兩次噴塗後的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時至1600°C，並在此溫度恆溫焙燒I小時，最後降溫6小時到300°C即可開爐使用。
[0032]實施例三:
[0033]本發明中用於石墨表面的碳化矽塗層溶液的噴塗工藝，其採用如下步驟:
[0034]a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入後，對石墨部件表面進行噴塗；
[0035]b、噴塗後烘乾，烘乾溫度為200°C ;
[0036]c、再在石墨部件表面噴塗；
[0037]d、噴塗後烘乾，烘乾溫度為200°C ;
[0038]e、將經過兩次噴塗後的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時至1550°C，並在此溫度恆溫焙燒I小時，最後降溫6小時到300°C即可開爐使用。
[0039]本發明的噴塗工藝可以在石墨表面塗敷一層非完全緻密結構的碳化矽塗層，該塗層可以使石墨件表面受到很大程度的保護作用，降低矽蒸汽的腐蝕，可以在多晶矽用氫化爐加熱棒、單晶矽用保溫桶、加熱器、坩堝等主要耗材部件表面使用；在增加成本不大的情況下，可以使這些部件壽命提高40%至100%，顯著延長了石墨部件的使用壽命。
【權利要求】
1.一種用於石墨表面的碳化矽塗層溶液，其特徵在於，該溶液採用工業矽粉、石墨粉、石墨膠以及稀釋劑四種原料攪拌均勻後配製而成；其中，四種原料的配比為工業矽粉:石墨粉:石墨膠:稀釋劑=3: 3: 3:1。
2.根據權利要求1所述的用於石墨表面的碳化矽塗層溶液，其特徵在於，所述工業矽粉的粒度在50目以下、純度在99.99%以上。
3.根據權利要求1所述的用於石墨表面的碳化矽塗層溶液，其特徵在於，所述石墨粉的灰分在5ppm以下、粒度為0.02毫米中位數。
4.根據權利要求1所述的用於石墨表面的碳化矽塗層溶液，其特徵在於，所述石墨膠的主要成分為酚醛樹脂和石墨粉混合物。
5.根據權利要求1所述的用於石墨表面的碳化矽塗層溶液，其特徵在於，所述稀釋劑為高純度酒精。
6.一種應用權利要求1所述的用於石墨表面的碳化矽塗層溶液的噴塗工藝，其特徵在於，採用如下步驟: a、取大口徑噴霧器，將上述溶液裝入後，對石墨部件表面進行噴塗； b、噴塗後烘乾，烘乾溫度為180~220°C； C、再在石墨部件表面噴塗； d、噴塗後烘乾，烘乾溫度為180~220°C； e、將經過兩次噴塗後的石墨部件放入真空爐焙燒，升溫焙燒3小時至1400~1600°C，並在此溫度恆溫焙燒I小時，最後降溫6小時到300°C即可開爐使用。
【文檔編號】C04B26/12GK103483004SQ201210192605
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月12日 優先權日:2012年6月12日
【發明者】吳鴻 申請人:上海珩錮新材料科技有限公司