[发明专利]太阳能光伏用反应烧结碳化硅大舟托及制备方法

说明书

本发明属于碳化硅产品制备技术领域，具体涉及反应烧结碳化硅陶瓷大托舟及制备方法。制备方法包括配料、混合、造粒、利用压制成型装置压制成型、烘干、烧结等步骤。压制成型装置包括上压制模具和下压制模具，上压制模具和下压制模具之间设置有压制模具头，下压制模具底部设有模型槽，模型槽位于压制模具头与压制槽之间，模型槽包括凸出腔体、中空腔体和实心挡板，该装置压制成型的坯块的均匀度得到了提高，进而使制备出的碳化硅大托舟的硬度得到了提升，既能减少“拱桥效应”，又能满足太阳能光伏用反应烧结碳化硅大舟托使用需求。

技术领域

本发明属于碳化硅产品制备技术领域，具体涉及一种太阳能光伏用反应烧结碳化硅大舟托及制备方法。

背景技术

太阳能光伏是指利用光伏半导体材料的光生伏打效应而将太阳能转化为直流电能的设施，光伏设施的核心是太阳能电池板，用来发电的半导体材料主要有单晶硅等。碳化硅舟托是方式太阳能光伏设置的一个常见部件。一种碳化硅舟托的结构参见说明书附图1，为一个槽型结构，如果将尺寸制作的大一些，专门放置太阳能光伏板的话，可以将碳化硅舟托制作成一个大的舟托。

碳化硅具有很好的耐高温、耐腐蚀性能，其强度高，由于碳化硅陶瓷的化学特性，其成型困难，所以通常会采用反应烧结的方法来制备。反应烧结的方法包括粉料制备、坯块压制、烘干和烧结等步骤，这些步骤涉及的参数居多，比如粉料制备阶段要求配比合理的原料以及制备出粒径合规的粉料，坯块压制阶段要求合理的压力条件以及坯块尺寸设计，烘干以及烧结阶段的温度设置以及处理时间设置等，这些步骤如果设计的不合理，将会影响成品的硬度等指标。

在制备碳化硅舟托的各个步骤中，坯块压制工艺对产品的硬度和强度影响很大，在这个步骤中，通常会采用热压机或者液压机对配制的粉料压制成块，例如CN107098702B、CN107127999A、CN211567043U和CN113601894A。热压机主要由上压制模具和下压制模具组成，其中的上压制模具由施压设备驱动，以提供足够的压力，上压制模具或者下压制模具还会安装加热板，以保持“热压”过程。液压机的话，主要由上压制模具和下压制模具组成，其中的上压制模具由施压设备驱动，以提供足够的压力。由于压制坯块时加入到下压制模具中的粉料具有一定的粒径，因此粉料之间可能存在拱桥效应，在拱桥效应作用下，堆积在下压制模具中的粉料内部会存在空穴，而这种空穴无法被强大的压力完全消除，因此导致压制形成的坯块均匀度较差，直接影响了最终的碳化硅材料的硬度。

为了解决上述“拱桥效应”的问题，西安中威新材料有限公司申请了一种反应烧结碳化硅陶瓷均温板及制备方法的专利，其中记载了一种压制成型设备，压制成型设备包括上压制模具和下压制模具，上压制模具和下压制模具之间设置有压制模具头，下压制模具顶面设置有压制槽，压制槽底部活动设置有振动板，振动板内部水平转动设置有中央搅动盘，中央搅动盘的顶面上设置有多个搅动齿，振动板的顶面上水平转动设置有中央随动盘，该装置制备压制成型的坯块的均匀度得到了提高，进而使制备出的碳化硅陶瓷均温板的抗弯强度和硬度得到了提升。

但是，上述压制成型设备使用的素坯是平面板式的，所以其最终制成的是“均温板”产品。而本申请所述的太阳能光伏用反应烧结碳化硅大舟托是具有凹陷的槽式结构，槽式结构具有侧壁和底，高度不一致的，“反应烧结碳化硅陶瓷均温板及制备方法”的专利中的方法不能满足本申请碳化硅大舟托适用场景的装置压坯需求。因此需要开发一种既能减少“拱桥效应”，又能满足太阳能光伏用反应烧结碳化硅大舟托使用需求的舟托制备方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了反应烧结碳化硅陶瓷大托舟及制备方法，既能减少“拱桥效应”，又能满足太阳能光伏用反应烧结碳化硅大舟托使用需求。