【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及坩埚涂层，具体涉及一种坩埚涂层及其制备方法和应用。
技术介绍
1、石墨材料具有热膨胀系数小、耐高温、导电导热、化学性质稳定、高温力学性能优异等优良的性能，在航空航天、电子、机械等高温领域的应用非常广泛。例如，石墨坩埚，其不仅具有优异的热学性能、物理性能，还没有石英坩埚高温下析晶、软化的缺点，而且与石英坩埚相比成本较低，因此，石墨坩埚在多晶硅的生产中得到了广泛使用。但是，石墨坩埚同样也具有自身的材料缺陷，其在高温及氧化气氛环境下易发生氧化，且温度越高，氧化速率越快，并且石墨坩埚使用时外壁直接与耐火材料接触，容易受高温侵蚀，这严重限制了石墨坩埚的使用范围。
2、涂层技术是解决上述石墨氧化问题的有效途径之一。目前，市面上石墨坩埚的涂层材料主要以氧化铝和二氧化钼材料为主，这两种涂层材料成本较高，并且氧化铝和钼材料属资源性的材料，不可再生，使用成本会日益高涨。氧化铝和二硫化钼涂层大都采用水玻璃或硅溶胶稀释后对坩埚内外壁进行喷涂，自然凉干后再对其进行高温烘干后备用，制备程序复杂、制备时间长，还会浪费大量的人力、物力。
3、因此，需要提供一种新的坩埚涂层及其制备方法和应用，以解决上述问题。
技术实现思路
1、鉴于以上现有技术的缺点，本专利技术提供一种坩埚涂层及其制备方法和应用，以改善石墨坩埚氧化的问题。
2、为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种坩埚涂层，所述坩埚涂层包括由内至外依次设置在坩埚外壁的第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括石
3、在本专利技术一实施例中，所述第一涂层的厚度为1～1.5mm，所述第二涂层的厚度为0.5～1mm。
4、在本专利技术一实施例中，所述第一涂层中，所述石墨粉的粒度为200～400目，所述氮化硅的粒度为200～400目。
5、在本专利技术一实施例中，所述第一石英粉的粒度大于所述第二石英粉的粒度。
6、在本专利技术一实施例中，所述第二涂层中，所述第一石英粉的粒度为40～80目，所述第二石英粉的粒度为300～400目。
7、本专利技术另一方面提供一种坩埚涂层的应用，所述坩埚涂层应用于石墨坩埚中。
8、在本专利技术一实施例中，所述第一涂层涂覆于所述石墨坩埚的外壁，所述第二涂层涂覆于所述第一涂层的外侧。
9、本专利技术还提供一种上述坩埚涂层的制备方法，该制备方法至少包括以下步骤：
10、准备坩埚，并对其进行表面清理后备用；
11、将石墨粉、氮化硅和硅溶胶按照质量比(5～7)：(1～2)：(20～25)混合搅拌均匀，制得第一浆料；
12、将第一石英粉、第二石英粉、氮化硅和硅溶胶按照质量比(5～8)：(0.7～1)：(3～5):(20～25)混合搅拌均匀，制得第二浆料；
13、将所述第一浆料涂覆在所述坩埚的外壁上，干燥后，形成第一涂层；
14、将所述第二浆料涂覆在所述第一涂层的外侧，干燥后，形成第二涂层，从而制得坩埚涂层。
15、在本专利技术一实施例中，将所述第一浆料涂覆在所述坩埚的外壁表面，包括：用刷子蘸取配置好的第一浆料，自下而上均匀刷涂在所述坩埚的外壁上，刷涂完一层后间隔0.5～1h重复刷涂，直至所述第一涂层的厚度满足要求。
16、在本专利技术一实施例中，所述第一浆料和所述第二浆料配置完成后，采用18目的筛网进行过筛。
17、本专利技术采用氮化硅、石英粉、硅溶胶、石墨粉等耐磨耐高温侵蚀材料作为涂层原材料涂覆在坩埚外壁能够有效地阻止氧气和水分等有害物质的侵入，从而保护坩埚在高温下不受氧化和腐蚀；同时，该涂层材料还具有很高的硬度和高透光性，能够提高坩埚的耐磨损和耐划痕性能，并且能够保证坩埚的光洁度和透明度；该涂层材料还具有良好的绝缘性和耐腐蚀性，能够在高温下长期使用而不受到腐蚀和变质；同时，涂层材料还具有很好的可塑性和延展性，能够适应各种不同形状和规格的坩埚，并且涂层厚度可调，涂层效果良好，能够有效地提高石墨坩埚的使用寿命。
18、本专利技术的坩埚涂层采用两种不同成分的涂层，巧妙利用两种涂层成分的变化：第一涂层包含石墨粉、氮化硅和硅溶胶，石墨粉的存在使得第一涂层与石墨坩埚的外壁具有较强的结合力，通过合理配置各成分的比例，使得第一涂层具有较佳的防氧化性及与坩埚外壁具有较强的结合力；第二涂层包含两种不同粒度的石英粉，小颗粒的石英粉可以填充在大颗粒石英粉的间隙，增强第二涂层的强度，从而提高坩埚涂层的强度和硬度。
19、本专利技术坩埚涂层的材料相较于氧化铝及二氧化钼传统涂层材料，更易获得，成本大福度降低，在使用寿命上相较于传统工艺得到了明显的提升。
20、本专利技术的坩埚涂层采用涂刷的方式涂布在坩埚外壁表面，自然晾干后即可使用，无需高温煅烧，制备方法简单、易操作，可以节约大量的人力、物力。
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1.一种坩埚涂层，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的坩埚涂层，其特征在于，所述第一涂层的厚度为1～1.5mm，所述第二涂层的厚度为0.5～1mm。
3.根据权利要求1所述的坩埚涂层，其特征在于，所述第一涂层中，所述石墨粉的粒度为200～400目，所述氮化硅的粒度为200～400目。
4.根据权利要求1所述的坩埚涂层，其特征在于，所述第一石英粉的粒度大于所述第二石英粉的粒度。
5.根据权利要求4所述的坩埚涂层，其特征在于，所述第二涂层中，所述第一石英粉的粒度为40～80目，所述第二石英粉的粒度为300～400目。
6.一种权利要求1至5任一所述的坩埚涂层的应用，其特征在于，所述坩埚涂层用于石墨坩埚中。
7.根据权利要求6所述的坩埚涂层的应用，其特征在于，所述坩埚涂层的第一涂层涂覆于所述石墨坩埚的外壁，所述坩埚涂层的第二涂层涂覆于所述第一涂层的外侧。
8.一种权利要求1至5任一所述坩埚涂层的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一浆料和所述第二浆料配置完成后，采用18目的筛网进行过筛处理。
...【技术特征摘要】
1.一种坩埚涂层，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的坩埚涂层，其特征在于，所述第一涂层的厚度为1～1.5mm，所述第二涂层的厚度为0.5～1mm。
3.根据权利要求1所述的坩埚涂层，其特征在于，所述第一涂层中，所述石墨粉的粒度为200～400目，所述氮化硅的粒度为200～400目。
4.根据权利要求1所述的坩埚涂层，其特征在于，所述第一石英粉的粒度大于所述第二石英粉的粒度。
5.根据权利要求4所述的坩埚涂层，其特征在于，所述第二涂层中，所述第一石英粉的粒度为40～80目，所述第二石英粉的粒度为300～400目。
6.一种权利要求1至5任一所述的坩埚涂层的应用，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞丰，
申请(专利权)人：吉利硅谷谷城科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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