专利名称：氮化硅涂层石英坩埚的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种氮化硅涂层石英坩埚的制备方法，属于陶瓷制备技术领域。
背景技术：
氮化硅涂层石英坩埚一般在烧制后的石英坩埚内表面采用直接氮化法、等离子体 增强化学气相沉积(PECVD)和低压化学气相沉积(LPCVD)法制备氮化硅涂层，制备工艺复 杂，生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氮化硅涂层石英坩埚的制备方法，降低生产成本，提 高涂层结合强度，拓宽工作温度范围。本发明所述的氮化硅涂层石英坩埚的制备方法，包括陶瓷浆料制备、涂覆涂层、干 燥和烧成，将粒度为0. 01-3 μ m的单晶硅硅粉体和粒度为0. 01-3 μ m 二氧化硅粉体混合形 成陶瓷结合剂，再将陶瓷结合剂与粒度为1-5 μ m氮化硅粉体和乙醇在球磨机中制成氮化 硅陶瓷浆料，经真空处理后喷涂到未经烧制的石英坩埚表面形成厚度为10-100 μ m的氮化 硅涂层，在80 100°C的温度下干燥，然后在1140°C -1300°C的温度、氮气气氛烧制6_8小 时一次烧制制得氮化硅涂层石英坩埚。其中氮化硅粉体、陶瓷结合剂、乙醇的重量比为30 48 3 12 40 67。单晶硅硅粉体与二氧化硅粉体的摩尔比为2-5 1。所用原料均为工业纯。本发明与现有技术相比，具有以下有益效果本发明氮化硅涂层石英坩埚氮化硅涂层和石英坩埚同时烧成，一次烧成，工艺简 单，生产成本低，而且涂层结合强度高，适应工作温度范围宽，应用性能好。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例11、将粒度为0.01 μ m的单晶硅硅粉体与粒度为0.01 μ m 二氧化硅粉体按2 1摩 尔比混合物混合形成陶瓷结合剂。2、将粒度为Ιμπι氮化硅粉体、陶瓷结合剂、乙醇的重量比为30 3 67在球磨 机中制成氮化硅陶瓷浆料，经常规真空处理后喷涂到未经烧制的石英坩埚表面形成厚度为 IOym的氮化硅涂层。3、涂层在80°C的温度下干燥。4、在1140°C的温度氮气气氛烧制6小时制得氮化硅涂层石英坩埚。实施例2
1、将粒度为1 μ m的单晶硅硅粉体与粒度为1 μ m 二氧化硅粉体按3 1摩尔比混 合物混合形成陶瓷结合剂。2、将粒度为3 μ m氮化硅粉体、陶瓷结合剂、乙醇的重量比为39 8 53在球磨机 中制成氮化硅陶瓷浆料，经真空处理后喷涂到未经烧制的石英坩埚表面形成厚度为50 μ m 的氮化硅涂层。3、涂层在90°C的温度下干燥。4、在1180°C的温度氮气气氛烧制7小时制得氮化硅涂层石英坩埚。实施例31、将粒度为2μπι的单晶硅硅粉体与粒度为2μπι 二氧化硅粉体按5 1摩尔比混 合物混合形成陶瓷结合剂。2、将粒度为5μπι氮化硅粉体、陶瓷结合剂、乙醇的重量比为48 12 40在球 磨机中制成氮化硅陶瓷浆料，经真空处理后喷涂到未经烧制的石英坩埚表面形成厚度为 IOOym的氮化硅涂层。3、涂层在100°C的温度下干燥。4、在1300°C的温度氮气气氛烧制8小时制得氮化硅涂层石英坩埚。
权利要求
一种氮化硅涂层石英坩埚的制备方法，其特征在于包括陶瓷浆料制备、涂覆涂层、干燥和烧成，将粒度为0.01 3μm的单晶硅硅粉体和粒度为0.01 3μm二氧化硅粉体混合形成陶瓷结合剂，再将陶瓷结合剂与粒度为1 5μm氮化硅粉体和乙醇在球磨机中制成氮化硅陶瓷浆料，经真空处理后喷涂到未经烧制的石英坩埚表面形成厚度为10 100μm的氮化硅涂层，在80～100℃的温度下干燥，然后在1140℃ 1300℃的温度、氮气气氛烧制6 8小时一次烧制制得氮化硅涂层石英坩埚。
2.根据权利要求1所述的氮化硅涂层石英坩埚的制备方法，其特征在于氮化硅粉体、 陶瓷结合剂、乙醇的重量比为30 48 3 12 40 67。
3.根据权利要求1或2所述的氮化硅涂层石英坩埚的制备方法，其特征在于单晶硅 硅粉体与二氧化硅粉体的摩尔比为2-5 1。
全文摘要
本发明提供一种氮化硅涂层石英坩埚的制备方法，其特征在于包括陶瓷浆料制备、涂覆涂层、干燥和烧成，将粒度为0.01-3μm的单晶硅硅粉体和粒度为0.01-3μm二氧化硅粉体混合形成陶瓷结合剂，再将陶瓷结合剂与粒度为1-5μm氮化硅粉体和乙醇在球磨机中制成氮化硅陶瓷浆料，经真空处理后喷涂到未经烧制的石英坩埚表面形成厚度为10-100μm的氮化硅涂层，在80～100℃的温度下干燥，然后在1140℃-1300℃的温度氮气气氛烧制6-8小时制得氮化硅涂层石英坩埚。本发明制备的氮化硅涂层石英坩埚用于熔炼单晶硅和多晶硅，由于该方法为氮化硅涂层和石英坩埚同时烧成，具有涂层结合强度高，成本低的特点。
文档编号C03C17/22GK101913776SQ20101027103
公开日2010年12月15日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者唐竹兴 申请人:山东理工大学