[发明专利]一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器

权利要求书

1.一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将T700碳纤维单向布和碳纤维网胎交替叠层针刺成加热器预制体，单向布沿加热器的电流方向布置；

步骤二、将碳化硅微粉、无水乙醇和表面活性剂按照一定比列混合为浆料；

步骤三、将步骤二中得到的预制体置于85℃的烘干炉内，使无水乙醇和表面活性剂挥发；

步骤四、将处理好的加热器预制体放入化学气相沉积炉内；

步骤五、将加热器毛坯进行高温石墨化处理；

步骤六、将碳/碳加热器毛坯进行机械加工，按照步骤五中的电阻率设计加热器的横截面；

步骤七、将加工好的碳/碳加热器放入化学气相沉积炉内，得到碳化硅涂层的碳/碳加热器/碳复合材料加热器。

2.根据权利要求1所述的一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器，其特征在于：所述上述步骤二中，所述碳化硅微粉为粒度1~5微米，表面活性剂为KH550，按照碳化硅粉：无水乙醇：表面活性剂重量比为10:10:1进行混合。

3.根据权利要求1所述的一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器，其特征在于：所述上述步骤二中，采用毛刷将浆料均匀涂刷于加热器预制体表面，使碳化硅微粉在加热器预制体内从外向内梯度分布。

4.根据权利要求1所述的一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器，其特征在于：所述上述步骤四中，所述沉积炉内温度为850℃~1000℃，得到密度为1.3~1.5g/cm3的含碳化硅粉的碳/碳复合材料加热器毛坯。

5.根据权利要求4所述的一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器，其特征在于：所述上述步骤四中，所述沉积炉内通入丙烯和氮气，丙烯为碳源气体，氮气为载气和稀释气体，丙烯流量为1~2m³/h，氮气流量为1~2m³/h，炉压为1500~4000Pa，保温沉积300~500h。

6.根据权利要求1所述的一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器，其特征在于：所述上述步骤五中，所述石墨化处理中处理温度为2100~2300℃，处理时间为2~6h，使碳/碳加热器毛坯的电阻率为18~30μΩ·m。

7.根据权利要求1所述的一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器，其特征在于：所述上述步骤七中，所述沉积炉内温度为1000~1300℃，采用氢气做载气将三氯甲基硅烷带入沉积炉内。

8.根据权利要求7所述的一种直拉单晶硅炉用碳化硅涂层的碳/碳加热器，其特征在于：所述上述步骤七中，所述沉积炉内内通入氮气，氮气作为稀释气体，氢气流量为0.2~0.5m³/h，氮气流量为1~2m³/h，沉积20~50h。