[发明专利]一种碳/碳多晶硅铸锭炉整体式加热器的制备方法

权利要求书

1.一种碳/碳多晶硅铸锭炉整体式加热器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照设计要求制造整体式加热器的钢模芯；

（2）将炭纤维布或三维薄炭毡用热固性树脂均匀涂刷后，一层层缠绕于钢模芯上，待缠绕的厚度等于设计要求时，结束缠绕工序；再经左、右、前、后夹具工装同时施压使坯体更为密实；

（3）将坯体连同钢模具一起放入烘箱，在150～340℃进行固化处理180～540分钟；

（4）脱模，清理干净；用石墨夹具固定坯体，防止变形；

（5）将步骤（4）带工装的坯体放入炭化炉，在600～800℃进行炭化处理10～40小时，使树脂转化为树脂碳，形成碳/碳复合材料半成品；

（6）CVD增密处理：将碳/碳复合材料半成品放入化学气相沉积炉中，用碳源气体进行CVD增密，沉积时间为80～200小时，至密度达到≥1.50g/cm³；

（7）机加工：将步骤（6）所得加热器半成品拆除石墨夹具，按照图纸要求进行钻孔、开槽，加工成所需形状和尺寸的整体式加热器；

（8）CVD表面沉积碳化硅防护层：

①在加热器表面涂含硅涂层,涂层厚度为10~20μm；

②将涂层完毕的加热器晾3～5小时，再置于烘箱中，于140～200℃保温0.5～1.5小时烘干；

③将烘干的加热器置于化学气相沉积炉中，在温度为900℃~1500℃，用碳源气体沉积10~40小时；

④高温纯化处理：将步骤③的加热器置于1800～2200℃高温炉，保温2～6小时除掉有害杂质，实现原位生成碳化硅防护层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述炭纤维布为3K或6K或12K炭纤维布。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三维薄毡是由12K大丝束炭纤维无纬布与网胎针刺而成，炭毡中无纬布占总重量65%～85%，其余为网胎。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂为酚醛树脂或呋喃树脂或沥青。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含硅涂层是由热固性树脂、硅粉和石墨粉组成，三者的质量比为热固性树脂:硅粉:石墨粉=1：0.1~0.6:0.05~0.3。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CVD增密处理和CVD碳化硅防护层中的碳源气体是丙烯、丙烷或天然气。