还原炉底盘表面银层的制备方法、还原炉底盘及还原炉.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114686870A(43)申请公布日2022.07.01(21)申请号202210330782.X(22)申请日2022.03.30(71)申请人广东省科学院新材料研究所地址510650广东省广州市天河区长兴路363号(72)发明人谢迎春张科杰黄仁忠曾良邓春明(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师覃蛟(51)Int.Cl.C23C24/04(2006.01)C23G5/00(2006.01)B08B7/00(2006.01)C01B33/03(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称还原炉底盘表面银层的制备方法、还原炉底盘及还原炉(57)摘要本发明公开了还原炉底盘表面银层的制备方法、还原炉底盘及还原炉，涉及多晶硅装备制造技术领域。本发明所提供的制备方法先利用激光加热系统对底盘表面进行加热，然后利用拉法尔喷嘴对加热后的底盘表面喷射超音速的银颗粒，以使加热软化后的底盘表面和银粉颗粒同时经历强塑性变形，接触银/钢结合面积增大，同时伴随大量元素扩散进而形成强力结合；利用激光清洗的方法对涂层表面的氧化银进行去除，以避免对银层服役性能的负面影响。采用上述制备方法对底盘表面进行银涂层的制备，能够制造一层具有高界面结合强度的致密银涂层，可在350℃以上长期服役。CN114686870ACN114686870A权利要求书1/1页1.一种还原炉底盘表面银层的制备方法，其特征在于，包括：利用激光加热系统对底盘表面加热，然后利用拉法尔喷嘴向加热后的底盘表面喷射出超音速的银颗粒，以使加热后的底盘表面和银粉颗粒同时经历强塑性变形形成涂层；在涂层形成之后，采用激光清洗的方法对涂层表面形成的氧化银进行去除。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，利用所述激光加热系统对所述底盘表面加热至1150‑1300℃再喷涂所述银颗粒；优选地，利用所述激光加热系统对所述底盘表面加热至1200‑1250℃；优选地，所述激光加热系统的功率为9000‑11000KW，频率为230‑280KHz；用于激光清洗的激光功率为1KW‑5KW，频率为300‑550KHz。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述银颗粒的沉积速度大于650m/s，且银颗粒未经加热；优选地，所述银颗粒的沉积速度为700‑800m/s。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述银颗粒为平均粒径5‑35μm的球形粉，所述银颗粒的纯度大于99.99％，且氧含量小于750ppm。5.根据权利要求1‑4中任一项所述的制备方法，其特征在于，将所述激光加热系统上的激光加热头、用于固态沉积的拉法尔喷嘴和用于去除氧化银的激光清洗头固定于机械手上，使所述激光加热头、所述拉法尔喷嘴和所述激光清洗头以相同的轨迹和速度进行联动，控制整体水平移动速率为200‑500mm/s，所述激光加热头和所述拉法尔喷嘴的间距为1‑5mm；优选地，控制所述拉法尔喷嘴以回字形的沉积路径进行移动。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述激光清洗头是对新旧涂层搭接区域进行照射，使氧化银气化。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述激光加热头和所述激光清洗头的光斑均为矩形光斑，所述拉法尔喷嘴对应的银粉沉积粉斑为圆形，所述激光加热头的矩形光斑与所述银粉沉积粉斑相切，所述激光清洗头与所述激光加热头的两个矩形光斑的短边重合，并覆盖新旧银层的搭接区域；优选地，所述激光加热头的矩形光斑的长度为18‑23mm、宽度为1‑3mm，所述激光清洗头的矩形光斑的长度为12‑17mm、宽度为0.5‑1.5mm，所述银粉沉积粉斑的直径为8‑12mm。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在沉积涂层之前对所述底盘表面依次进行清洗、打磨，然后在所述底盘上的孔隙以及所述底盘的边缘装配保护夹具，再进行去灰、除油、清洗和干燥；优选地，将干燥后的所述底盘固定于固定台上再进行涂层沉积，以使所述底盘在涂层沉积过程中保持位置固定。9.一种还原炉底盘，其特征在于，其通过权利要求1‑8中任一项所述的制备方法制备而得。10.一种还原炉，其特征在于，包括权利要求9所述的还原炉底盘。2CN114686870A说明书1/6页还原炉底盘表面银层的制备方法、还原炉底盘及还原炉技术领域[0001]本发明涉及多晶硅装备制造技术领域，具体而言，涉及还原炉底盘表面银层的制备方法、还原炉底盘及还原炉。背景技术[0002]多晶硅是太阳能产业、半导体行业的重要基础原料，改良西门子法作为多晶硅生产的主流技术，多晶硅反应炉是其主要设备载体。反应炉底盘作为多晶硅反应炉的重要组成部分，由不锈钢制成，在多晶硅制备过程中起着重要的作用。在还原炉底盘表面制备一层