[发明专利]一种碳化硅宝石的制作工艺

摘要

本发明提供了一种碳化硅宝石的制作工艺，在高温条件下从头发中提取碳，将提取到碳融入到碳化硅单晶生长原料中，采用升华法生长碳化硅单晶，在生长过程中采用独有的坩埚套装技术，通过复杂的温场控制技术，生长多颗单粒碳化硅单晶，将碳化硅打磨成宝石。

主权项

一种碳化硅宝石的制作工艺，其特征在于：制作工艺具体步骤为：（1）毛发前处理，将毛发放入清洗装置用10倍重量的清洗剂清洗，同时通入CO₂，CO₂的流量控制在30‑50m³/h，清洗20‑30min后晾干；（2）将处理后的毛发高温碳化处理提取毛发中碳元素，温度在2000℃以上，真空环境；（3）将提取的碳元素加入到碳化硅晶体生长原料中，并将混合后的原料放入生长炉内的坩埚套装装置里，对坩埚套装装置进行抽真空和加热干燥，进行二次提纯，真空度小于0.1mbar，加热干燥温度为400‑500℃；（4）将处理好的原料，抽真空并加热至2000‑2300℃，真空度小于0.1mbar，向生长炉内通入纯化后的混合气体，混合气体的通入量为1000‑3000sccm/min，进行SiC单晶的生长；（5）单晶生长后，采用切割、打磨方式制作碳化硅宝石；所述的坩埚套装装置包括大坩埚R（1）和小坩埚，所述的大坩埚R（1）壁厚为0.2mm，所述的小坩埚有6个，全部设置在大坩埚R（1）的内部，大坩埚R（1）与小坩埚锅底固定连接；在大坩埚R（1）中心位置套装一个小坩埚r1（5），小坩埚r1（5）的壁厚为0.1mm，中心小坩埚r1（5）的周围均匀设置五个大小相同的小坩埚r2‑r6，r2‑r6中相邻两个坩埚圆心之间的夹角为72°，小坩埚r2‑r6的壁厚均为0.05mm；所述的小坩埚r1（5）的外径与大坩埚R（1）的外径比为1：4，所述的小坩埚r1（5）的外径与小坩埚r2‑r6的外径比均为1：1.2。