一种利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法

文档序号:25544012发布日期:2021-06-18 20:41阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法,包括碳化硅原料置于高纯石墨坩埚中,采用物理气相输运法制备碳化硅陶瓷,其特征在于,所述碳化硅原料在高纯石墨坩埚中自下而上分为三层,分别为碳化硅和淀粉形成的混合粉料a层,碳化硅和氮化硼形成混合粉料b层以及碳化硅粉形成的粉料c层。

2.根据权利要求1所述的利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法,其特征在于,混合粉料a层、混合粉料b层和粉料c层在高纯石墨坩埚中的厚度比为1∶(4-6):(2-3)。

3.根据权利要求1所述的利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法,其特征在于,混合粉料a层中淀粉的加入量为碳化硅的5-10wt%;混合粉料b层中氮化硼的加入量为碳化硅的0.1-5wt%。

4.根据权利要求1所述的利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法,其特征在于,所述碳化硅原料在高纯石墨坩埚中的填料高度为坩埚高度的1/4-1/2。

5.根据权利要求1所述的利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法,其特征在于,所述混合粉料b的制备方法包括以下步骤:

取碳化硅粉料、氮化硼、粘合剂混合均匀后进行湿法球磨得到混合粉浆,混合粉浆进行喷雾干燥,得到混合粉料b。

6.根据权利要求5所述的利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法,其特征在于,所述粘结剂用量为碳化硅粉料的0.3-1.5wt%,喷雾干燥温度为100-150℃;所述粘合剂为聚酰亚胺。

7.根据权利要求1-6任一项所述的利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

(1)将混合粉料a、混合粉料b,粉料c依次置于高纯石墨坩埚中,扣合坩埚盖;

(2)向坩埚中通入保护气体,使坩埚压力至3000~6000pa,使坩埚底部温度为2000~2450℃,温度梯度为10~30℃/min,进入碳化硅多晶体生长阶段;

(3)生长阶段结束后升压降温至正常压力温度状态,得到碳化硅陶瓷。

8.根据权利要求7所述的利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法,其特征在于,所述步骤(3)中降温速率为10-30℃/min。


技术总结
本发明涉及碳化硅陶瓷制备领域,具体涉及一种利用氮化硼提高碳化硅陶瓷生长速率的方法。包括将碳化硅原料置于高纯石墨坩埚中,采用物理气相输运法制备碳化硅陶瓷,所述碳化硅原料在高纯石墨坩埚中自下而上分为三层,分别为碳化硅和淀粉形成的混合粉料A层,碳化硅和氮化硼形成混合粉料B层以及碳化硅粉形成的粉料C层。本发明技术方案通过将三种不同粉料分层放置,在提高碳化硅陶瓷生长速率的同时避免了由于生长速率过快所导致的碳化硅晶体缺陷的产生,保证了碳化硅陶瓷的致密性。

技术研发人员:戴培赟;王东娟;李晓丽;殷铭良;张吉亮;路金喜
受保护的技术使用者:潍坊工商职业学院
技术研发日:2021.02.03
技术公布日:2021.06.18
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