[发明专利]一种碳化硅薄壁结构件的制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅薄壁结构件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、利用石墨基材制作模具；

S2、采用化学气相沉积法在石墨基材表面生长碳化硅；

S3、从工件的边缘处切割碳化硅包裹部分使内部的石墨基材重新裸露出来；

S4、将工件中的石墨基材完全与氧气进行反应，获得固体碳化硅工件。

2.根据权利要求1所述的碳化硅薄壁结构件的制备方法，其特征在于：S2的详细步骤为：

S2.1、将石墨基材放入化学气相沉积设备内，并将化学气相沉积设备抽真空及置换气体；

S2.2、通入氮气，进行预热升温至600～800℃，升温速率1～15℃/min；

S2.3、通入氮气和氢气，继续升温至1400～1600℃，升温速率1～10℃/min；

S2.4、待温场稳定之后，开始通入原料气体、氢气和氩气，以10～200μm/h速率生进行生长。

3.根据权利要求2所述的碳化硅薄壁结构件的制备方法，其特征在于：S2的详细步骤还包括：

S2.5、待碳化硅厚度生长200～500μm时，降温，将工件旋转和/或倒置；

S2.6、重复步骤S2.1至2.5，直到碳化硅总生长厚度达到目标要求。

4.根据权利要求2所述的碳化硅薄壁结构件的制备方法，其特征在于：步骤S2.4中原料气体为三氯甲基硅烷。

5.根据权利要求1所述的碳化硅薄壁结构件的制备方法，其特征在于：步骤S4中，将工件放入高温氧化炉中，升温至900～1200℃，通入氧气，使石墨基材在高温下与氧气进行反应，生成二氧化碳排出，待石墨基材完全反应后获得固体碳化硅工件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的碳化硅薄壁结构件的制备方法，其特征在于：还包括步骤：

S5、根据目标尺寸和表面形貌要求，对固体碳化硅工件进行抛光、打磨和二次尺寸调整。

7.根据权利要求6所述的碳化硅薄壁结构件的制备方法，其特征在于：还包括步骤：

S6、采用10％浓度的氢氟酸进行清洗，然后利用超声波进行去离子水洗，获得成品。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的碳化硅薄壁结构件的制备方法，其特征在于：步骤S1中，石墨基材的厚度为2-50㎜，表面光洁度在500-1000nm，加工成模具后进行纯化处理。