一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其步驟為：配制氮化硅漿料：將質(zhì)量分數(shù)為45-60%的氮化硅粉，質(zhì)量分數(shù)為1-8%的有機粘結(jié)劑，質(zhì)量分數(shù)為0-1.5%的抗氧化劑，質(zhì)量分數(shù)為40-85%的純水混合均勻后，加熱到40-100°C；噴涂：采用噴涂工藝將懸浮液噴坩堝表面，將噴涂好的坩堝繼續(xù)在80-100°C條件下繼續(xù)進行涂層固化1-2小時，然后冷卻至室溫。本發(fā)明的制備方法，坩堝表面吸附性更好，不易遭到破壞；不需要進行高溫?zé)Y(jié)，降低石英坩堝和涂層氧化污染，降低能耗。
【專利說明】一種鑄錠用多晶自噴i甘堝的制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]石英陶瓷坩堝是在多晶硅鑄錠過程中用于裝載熔融多晶硅原料的容器，多為方形。石英陶瓷坩堝在制作和使用時存在兩個問題。
[0004]—方面，是在裝載熔融多晶硅原料的時候，熔融狀態(tài)的多晶硅會與石英陶瓷坩堝發(fā)生反應(yīng)，即硅與石英陶瓷坩堝的主要成分Si02反應(yīng)生成SiO和氧，氧會污染硅，SiO具有揮發(fā)性，并且將與爐內(nèi)的石墨部件起反應(yīng)，一氧化硅與石墨反應(yīng)形成碳化硅和一氧化碳。然后一氧化碳將與熔融硅反應(yīng)形成另外的揮發(fā)性一氧化硅和碳。
[0005]另一方面，氧化硅與硅之間的反應(yīng)可促進硅與坩堝的附著。該附著與硅和熔融石英兩種材料之間的熱膨脹系數(shù)的差異相結(jié)合會在硅錠中產(chǎn)生應(yīng)力。
[0006]又由于陶瓷坩堝表面需要具有一定的氣孔率，這氣孔會導(dǎo)致硅錠和坩堝的粘結(jié)和坩堝雜質(zhì)向硅錠的滲透。硅錠和石英坩堝的粘結(jié)現(xiàn)象是由于硅和熔融石英的膨脹系數(shù)差距很大，硅錠在冷卻之后，會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，嚴重時會導(dǎo)致硅錠的開裂。陶瓷石英坩堝涂層的存在可以解決硅錠在冷 卻后產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和導(dǎo)致硅錠開裂的問題。
[0007]根據(jù)目前生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和相關(guān)文獻記載，氮化硅的涂層是常用的，氮化硅涂層的涂覆方式:手動空氣噴槍噴涂、機器人自動噴涂、利用刷漿進行涂覆。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明目的:本發(fā)明針對不足，提出一種坩堝表面吸附性更好、降低石英坩堝和涂層氧化污染，降低能耗的鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法。
[0009]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其步驟為:
(1)配制氮化硅漿料:將質(zhì)量分數(shù)為45-60%的氮化硅粉，質(zhì)量分數(shù)為1-8%的有機粘結(jié)劑，質(zhì)量分數(shù)為0-1.5%的抗氧化劑，質(zhì)量分數(shù)為40-85%的純水混合均勻后，加熱到40-100° C ；
(2)噴涂:采用噴涂工藝將懸浮液噴坩堝表面，將噴涂好的坩堝繼續(xù)在80-100°C條件下繼續(xù)進行涂層固化1-2小時，然后冷卻至室溫。
[0010]作為優(yōu)選，所述有機粘結(jié)劑為聚氯乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、多糖類聚合物或它們之間的任意組合。
[0011]作為優(yōu)選，所述抗氧化劑為2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚或特丁基對苯二酚。
[0012]作為優(yōu)選，所述噴涂工藝采用噴槍進行噴涂，噴槍壓力為20psi~40psi，噴涂距離為25~30厘米，定位著落坩堝寬度為15~20厘米，在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi)，坩堝噴涂溫度在40°C~65°C控制內(nèi)。[0013]有益效果:本發(fā)明的制備方法，坩堝表面吸附性更好，不易遭到破壞；不需要進行高溫?zé)Y(jié)，降低石英坩堝和涂層氧化污染，降低能耗。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1
一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其步驟為:
(1)配制氮化娃衆(zhòng)料:將質(zhì)量分數(shù)為45%的氮化娃粉,質(zhì)量分數(shù)為1%的聚氯乙烯,質(zhì)量分數(shù)為0.3%的2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚，質(zhì)量分數(shù)為40%的純水混合均勻后，加熱到 40。 C ；
(2)噴涂:采用噴槍進行噴涂，噴槍壓力為20ps，噴涂距離為25厘米，定位著落坩堝寬度為15厘米，在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.0lmm內(nèi)，坩堝噴涂溫度在40°C控制內(nèi)，將噴涂好的坩堝繼續(xù)在80條件下繼續(xù)進行涂層固化I小時，然后冷卻至室溫。
[0015]實施例2
一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其步驟為:
(1)配制氮化娃衆(zhòng)料:將質(zhì)量分數(shù)為55%的氮化娃粉,質(zhì)量分數(shù)為5%的聚丙烯酸,質(zhì)量分數(shù)為1%的2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚，質(zhì)量分數(shù)為55%的純水混合均勻后，加熱到70。C ；
(2)噴涂:采用噴槍進行噴涂，噴槍壓力為30psi，噴涂距離為28厘米，定位著落坩堝寬度為17厘米，在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.0lmm內(nèi)，坩堝噴涂溫度在50°C控制內(nèi)，將噴涂好的坩堝繼續(xù)在90° C條件下繼續(xù)進行涂層固化1.5小時，然后冷卻至室溫。
[0016]實施例3
一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其步驟為:
(1)配制氮化硅漿料:將質(zhì)量分數(shù)為60%的氮化硅粉，質(zhì)量分數(shù)為8%的羧甲基纖維素鈉，質(zhì)量分數(shù)為1.5%的特丁基對苯二酚，質(zhì)量分數(shù)為85%的純水混合均勻后，加熱到100。 C ；
(2)噴涂:采用噴槍進行噴涂，噴槍壓力為40psi，噴涂距離為30厘米，定位著落坩堝寬度為20厘米，在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.0lmm內(nèi)，坩堝噴涂溫度在65°C控制內(nèi)，將噴涂好的坩堝繼續(xù)在100° C條件下繼續(xù)進行涂層固化2小時，然后冷卻至室溫。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其步驟為: (1)配制氮化硅漿料:將質(zhì)量分數(shù)為45-60%的氮化硅粉，質(zhì)量分數(shù)為1-8%的有機粘結(jié)劑，質(zhì)量分數(shù)為0-1.5%的抗氧化劑，質(zhì)量分數(shù)為40-85%的純水混合均勻后，加熱到40-100° C ； (2)噴涂:采用噴涂工藝將懸浮液噴坩堝表面，將噴涂好的坩堝繼續(xù)在80-100°C條件下繼續(xù)進行涂層固化1-2小時，然后冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其特征在于:所述有機粘結(jié)劑為聚氯乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、多糖類聚合物或它們之間的任意組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其特征在于:所述抗氧化劑為2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚或特丁基對苯二酚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄錠用多晶自噴坩堝的制備方法，其特征在于:所述噴涂工藝采用噴槍進行噴涂，噴槍壓力為20psi~40psi，噴涂距離為25~30厘米，定位著落?甘禍覽度為15~20厘米，在喂涂過程中'二次喂涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi)，?甘禍喂涂溫度在4(TC~65 控制內(nèi)。
【文檔編號】B05D3/00GK103920627SQ201410176566
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】黃濤明, 李俊軍, 章勇 申請人:南通綜藝新材料有限公司