一种铸锭用多晶自喷坩埚的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铸锭用多晶自喷坩埚的制备方法，其步骤为：配制氮化硅浆料：将质量分数为45-60%的氮化硅粉，质量分数为1-8%的有机粘结剂，质量分数为0-1.5%的抗氧化剂，质量分数为40-85%的纯水混合均匀后，加热到40-100°C；喷涂：采用喷涂工艺将悬浮液喷坩埚表面，将喷涂好的坩埚继续在80-100°C条件下继续进行涂层固化1-2小时，然后冷却至室温。本发明专利技术的制备方法，坩埚表面吸附性更好，不易遭到破坏；不需要进行高温烧结，降低石英坩埚和涂层氧化污染，降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其步骤为：配制氮化硅浆料：将质量分数为45-60%的氮化硅粉，质量分数为1-8%的有机粘结剂，质量分数为0-1.5%的抗氧化剂，质量分数为40-85%的纯水混合均匀后，加热到40-100°C；喷涂：采用喷涂工艺将悬浮液喷坩埚表面，将喷涂好的坩埚继续在80-100°C条件下继续进行涂层固化1-2小时，然后冷却至室温。本专利技术的制备方法，坩埚表面吸附性更好，不易遭到破坏；不需要进行高温烧结，降低石英坩埚和涂层氧化污染，降低能耗。【专利说明】一种铸锭用多晶自喷i甘埚的制备方法
本专利技术涉及。
技术介绍
石英陶瓷坩埚是在多晶硅铸锭过程中用于装载熔融多晶硅原料的容器，多为方形。石英陶瓷坩埚在制作和使用时存在两个问题。—方面，是在装载熔融多晶硅原料的时候，熔融状态的多晶硅会与石英陶瓷坩埚发生反应，即硅与石英陶瓷坩埚的主要成分Si02反应生成SiO和氧，氧会污染硅，SiO具有挥发性，并且将与炉内的石墨部件起反应，一氧化硅与石墨反应形成碳化硅和一氧化碳。然后一氧化碳将与熔融硅反应形成另外的挥发性一氧化硅和碳。另一方面，氧化硅与硅之间的反应可促进硅与坩埚的附着。该附着与硅和熔融石英两种材料之间的热膨胀系数的差异相结合会在硅锭中产生应力。又由于陶瓷坩埚表面需要具有一定的气孔率，这气孔会导致硅锭和坩埚的粘结和坩埚杂质向硅锭的渗透。硅锭和石英坩埚的粘结现象是由于硅和熔融石英的膨胀系数差距很大，硅锭在冷却之后，会产生内应力，严重时会导致硅锭的开裂。陶瓷石英坩埚涂层的存在可以解决硅锭在冷 却后产生内应力和导致硅锭开裂的问题。根据目前生产实践经验和相关文献记载，氮化硅的涂层是常用的，氮化硅涂层的涂覆方式:手动空气喷枪喷涂、机器人自动喷涂、利用刷浆进行涂覆。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术针对不足，提出一种坩埚表面吸附性更好、降低石英坩埚和涂层氧化污染，降低能耗的铸锭用多晶自喷坩埚的制备方法。技术方案:本专利技术所述的，其步骤为: (1)配制氮化硅浆料:将质量分数为45-60%的氮化硅粉，质量分数为1-8%的有机粘结剂，质量分数为0-1.5%的抗氧化剂，质量分数为40-85%的纯水混合均匀后，加热到40-100° C ； (2)喷涂:采用喷涂工艺将悬浮液喷坩埚表面，将喷涂好的坩埚继续在80-100°C条件下继续进行涂层固化1-2小时，然后冷却至室温。作为优选，所述有机粘结剂为聚氯乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、多糖类聚合物或它们之间的任意组合。作为优选，所述抗氧化剂为2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚或特丁基对苯二酚。作为优选，所述喷涂工艺采用喷枪进行喷涂，喷枪压力为20psi~40psi，喷涂距离为25~30厘米，定位着落坩埚宽度为15~20厘米，在喷涂过程中一次喷涂厚度控制在小于0.01mm内，坩埚喷涂温度在40°C~65°C控制内。有益效果:本专利技术的制备方法，坩埚表面吸附性更好，不易遭到破坏；不需要进行高温烧结，降低石英坩埚和涂层氧化污染，降低能耗。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明: 实施例1 ，其步骤为: (1)配制氮化娃衆料:将质量分数为45%的氮化娃粉,质量分数为1%的聚氯乙烯,质量分数为0.3%的2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚，质量分数为40%的纯水混合均匀后，加热到 40。 C ； (2)喷涂:采用喷枪进行喷涂，喷枪压力为20ps，喷涂距离为25厘米，定位着落坩埚宽度为15厘米，在喷涂过程中一次喷涂厚度控制在小于0.0lmm内，坩埚喷涂温度在40°C控制内，将喷涂好的坩埚继续在80条件下继续进行涂层固化I小时，然后冷却至室温。实施例2 ，其步骤为: (1)配制氮化娃衆料:将质量分数为55%的氮化娃粉,质量分数为5%的聚丙烯酸,质量分数为1%的2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚，质量分数为55%的纯水混合均匀后，加热到70。C ； (2)喷涂:采用喷枪进行喷涂，喷枪压力为30psi，喷涂距离为28厘米，定位着落坩埚宽度为17厘米，在喷涂过程中一次喷涂厚度控制在小于0.0lmm内，坩埚喷涂温度在50°C控制内，将喷涂好的坩埚继续在90° C条件下继续进行涂层固化1.5小时，然后冷却至室温。实施例3 ，其步骤为: (1)配制氮化硅浆料:将质量分数为60%的氮化硅粉，质量分数为8%的羧甲基纤维素钠，质量分数为1.5%的特丁基对苯二酚，质量分数为85%的纯水混合均匀后，加热到100。 C ； (2)喷涂:采用喷枪进行喷涂，喷枪压力为40psi，喷涂距离为30厘米，定位着落坩埚宽度为20厘米，在喷涂过程中一次喷涂厚度控制在小于0.0lmm内，坩埚喷涂温度在65°C控制内，将喷涂好的坩埚继续在100° C条件下继续进行涂层固化2小时，然后冷却至室温。【权利要求】1.，其步骤为: (1)配制氮化硅浆料:将质量分数为45-60%的氮化硅粉，质量分数为1-8%的有机粘结剂，质量分数为0-1.5%的抗氧化剂，质量分数为40-85%的纯水混合均匀后，加热到40-100° C ； (2)喷涂:采用喷涂工艺将悬浮液喷坩埚表面，将喷涂好的坩埚继续在80-100°C条件下继续进行涂层固化1-2小时，然后冷却至室温。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述有机粘结剂为聚氯乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、多糖类聚合物或它们之间的任意组合。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述抗氧化剂为2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚或特丁基对苯二酚。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述喷涂工艺采用喷枪进行喷涂，喷枪压力为20psi~40psi，喷涂距离为25~30厘米，定位着落?甘祸览度为15~20厘米，在喂涂过程中'二次喂涂厚度控制在小于0.01mm内，?甘祸喂涂温度在4(TC~65 控制内。【文档编号】B05D3/00GK103920627SQ201410176566【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日 【专利技术者】黄涛明, 李俊军, 章勇 申请人:南通综艺新材料有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸锭用多晶自喷坩埚的制备方法，其步骤为：（1）配制氮化硅浆料：将质量分数为45‑60% 的氮化硅粉，质量分数为1‑8% 的有机粘结剂，质量分数为0‑1.5% 的抗氧化剂，质量分数为40‑85% 的纯水混合均匀后，加热到40‑100° C ；（2）喷涂：采用喷涂工艺将悬浮液喷坩埚表面，将喷涂好的坩埚继续在80‑100°C 条件下继续进行涂层固化1‑2 小时，然后冷却至室温。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛明，李俊军，章勇，
申请(专利权)人：南通综艺新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32