一种多晶硅还原炉用氮化硅陶瓷环的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101962297A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101962297A(43)申请公布日2011.02.02(21)申请号201010512995.1(22)申请日2010.10.20(71)申请人北京中材人工晶体研究院有限公司地址100018北京市朝阳区东坝红松园一号院(72)发明人邹景良丁艳张伟儒李新(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人杨立(51)Int.Cl.C04B35/584(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种多晶硅还原炉用氮化硅陶瓷环的制备方法(57)摘要本发明涉及一种多晶硅还原炉用氮化硅陶瓷环的制备方法，包括以下步骤：称取各种原料，于介质中搅拌得到混合均匀的浆料；浆料经干燥后造粒，制成基料；压制成型，制成坯体；通过车床或磨床加工成预制的形状和尺寸；将加工后的坯体置于气氛压力烧结炉进行烧结；对烧制成品进行精细加工，即得陶瓷环成品。本发明的有益效果是：该氮化硅陶瓷环，绝缘性好、韧性高、耐高温和抗震性好，能够延长其使用寿命，添加的烧结剂有助于致密化；能满足多晶硅还原炉的环境使用要求，使用寿命长，提高工作效率。CN109627ACCNN110196229701962298A权利要求书1/1页1.一种多晶硅还原炉用氮化硅陶瓷环的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）按以下重量百分比称取各原料：氮化硅粉料75%～95%，烧结助剂5%～25%，加入研磨剂和研磨介质，研磨搅拌4～40小时，得到混合均匀的浆料，所述浆料的含量为20～40%；2）将浆料置入烘干设备，于60～120℃，干燥2～10小时后，经冷等静压机冷等静压造粒后，得到平均粒径为20～300μm的基料；3）将基料经干压成型或冷等静压压制成型，得到坯体；4）将得到的坯体车床或磨床加工成预制的形状或尺寸；5）将加工后的坯体，先于烘箱中干燥12～36小时，再置于气氛压力烧结炉进行烧结；6）再对烧制成品进行精细加工，即得陶瓷环成品。2.根据权利要求1所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中所述的氮化硅为α氮化硅，其平均粒径为0.01～0.8μm。3.根据权利要求1所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中所述的烧结助剂为金属氧化物和稀土氧化物。4.根据权利要求3所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物为氧化镁和/或氧化铝，所述稀土氧化物为氧化钇、氧化镧、氧化镱、氧化钐、氧化铈、氧化铬或氧化钛中的一种或任意几种的混合物。5.根据权利要求3或4所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物和稀土氧化物的平均粒径＜1μm。6.根据权利要求1所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中的研磨剂为无水乙醇、异丙醇、汽油、水蒸汽或去离子水，所述研磨介质为氮化硅，所述搅拌为搅拌磨或球磨搅拌混合。7.根据权利要求1所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中冷等静压的压力为20～160MPa。8.根据权利要求1所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中干压或冷等静压的压力为20～400MPa。9.根据权利要求1所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述步骤5）中的烧结工艺为将加工好的坯体在1700～1850℃下，2～10MPa的氮气或氩气气氛中烧结1～4小时。10.根据权利要求1所述的该氮化硅材料制成的陶瓷环的制备方法，其特征在于，所述步骤6）中用平面磨床、外圆磨床或内圆磨床对烧制成品进行精加工，所述精加工的加工量为1～5mm，所述得到的陶瓷环成品的表面粗糙度为0.5～1.5μm。2CCNN110196229701962298A说明书1/4页一种多晶硅还原炉用氮化硅陶瓷环的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种陶瓷环的制备方法，尤其涉及一种多晶硅还原炉用氮化硅陶瓷环的制备方法，属于无机化学材料技术领域。背景技术[0002]多晶硅还原炉是提炼多晶硅棒的专用设备。目前国内外多晶硅还原炉硅芯击穿启动，主要依靠电辐射加热器加热来降低硅芯电阻率从而满足低电压启动要求，而纯硅在常温下导电性很差，电阻率过大，基本可视为绝缘体，从而导致启动时间过长，影响生产效率。因而采用高压启动方式的新工艺渐为人们所以，其首先施高压击穿，使之成为电阻率较低的导体，进而提升导通电流速度，使硅芯内部温度快速上升，大大缩短启动时间，提高生产效率、降低能耗。[0003]目前采用的硅芯电极主要包括电极体、加热石墨头硅芯、电极座，其中电极座与电极体之间采用绝缘环进行绝缘。高压绝缘陶瓷环