[发明专利]一种具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，制备埚底、埚身，所述埚底具有连接上部，所述埚身具有连接下部，先将埚底连接上部与埚身连接下部的部位，均采用磷酸二氢铝溶液涂刷获得底涂层，然后再于底涂层的表面涂刷热障涂层浆料，再将涂刷了热障涂层浆料的埚底与埚身进行热处理，最后将热处理后的埚底与埚身连接即得具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚；所述埚底与埚身连接后，埚底的连接上部与埚身的连接下部共同形成炭炭复合材料坩埚的连接处，所述连接处的高度为30～110mm；

所述热障涂层浆料，按质量份数计，组成如下：ZrO₂ 100份；Y₂O₃ 1～3份，稳定剂4～8份，阿拉伯树胶溶液5～15份，硅酸钠2～6份，蒸馏水20～50份；所述稳定剂选自B₂O₃、MgO、CaO、CeO₂中的至少一种，所述阿拉伯树胶溶液中，阿拉伯树胶的质量分数为5％～15wt％；

所述热障涂层浆料中的氧化物的粒径均为37.4～106μm。

2.根据权利要求1所述的一种具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：所述埚底的高度为250～450mm；所述埚身的高度为150～500mm。

3.根据权利要求1所述的一种具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：所述磷酸二氢铝溶液中磷酸二氢铝的质量分数为20～50wt％。

4.根据权利要求1所述的一种具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：热障涂层浆料的制备过程为：按设计比例配取ZrO₂、Y₂O₃、稳定剂、阿拉伯树胶溶液、硅酸钠、蒸馏水，置于球磨设备中，球磨2～6h。

5.根据权利要求1所述的一种具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：所述热处理在保护气氛下进行，所述热处理的温度为1150～1350℃；热处理的时间为2～4h；升温速率小于100℃/h。

6.根据权利要求1所述的一种具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：所述连接的方式为卡槽连接、直角连接、斜角连接中的一种。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的制备方法所制备的具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的制备方法所制备的具有热障涂层的多节式炭炭复合材料坩埚的应用，其特征在于：将所述炭炭复合材料坩埚应用于单晶硅拉制。