碳化硅涂層是目前解決單晶硅生產(chǎn)用炭/炭熱場材料高溫侵蝕的有效手段之一,本文介紹了碳化硅涂層的制備技術(shù)及優(yōu)缺點,綜述了碳化硅涂層在炭/炭熱場材料領域的應用及研究進展,對炭/炭熱場材料高溫抗侵蝕涂層的發(fā)展提出了建議和方向。 

【文章來源】：炭素技術(shù). 2020,39(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

單晶熱場結(jié)構(gòu)示意圖

張永輝等[12]利用化學氣相滲透工藝及原位反應制備了一種復合涂層炭/炭復合材料坩堝，該復合涂層由碳化硅涂層（100～300μm）、硅涂層（10～20μm）及氮化硅涂層（50～100μm）組成，可有效抑制含硅蒸氣對炭/炭復合材料坩堝內(nèi)型面的侵蝕。在生產(chǎn)使用過程中，該復合涂層炭/炭復合材料坩堝的單爐次損耗為0.04 mm，使用壽命可達180爐次。王金鐸等[13]采用化學反應法，在高溫燒結(jié)爐內(nèi)，以二氧化硅和金屬硅為原料，控制二者的質(zhì)量比，在一定溫度條件及載氣的保護下，在炭/炭復合材料坩堝的表面生成一層均勻的碳化硅涂層。結(jié)果表明，經(jīng)高溫處理后，不僅提高了碳化硅涂層的純度和強度，并且能夠大幅度提高炭/炭復合材料表面的耐磨損強度，防止了單晶硅爐內(nèi)SiO蒸氣以及揮發(fā)氧原子對坩堝表面的腐蝕，使用壽命相比于無碳化硅涂層的坩堝提高了20%。2.2 在導流筒中的應用及研究進展

保溫筒作為單晶硅熱場系統(tǒng)的關(guān)鍵元件之一，主要作用是減少熱量損失并控制熱場環(huán)境的溫度梯度。作為單晶爐內(nèi)壁保溫層支撐件，由于硅蒸氣腐蝕導致產(chǎn)品掉渣和開裂，最終導致產(chǎn)品失效。廖寄喬等[16]為進一步增強C/C-SiC復合材料保溫筒的抗硅蒸氣腐蝕能力，將制得的C/C-SiC復合材料保溫筒制品放入化學氣相反應爐中，采用化學氣相沉積工藝在C/C-SiC復合材料保溫筒制品表面制得致密的碳化硅涂層，結(jié)果表明，采用此工藝可有效抑制硅蒸氣對C/C-SiC復合材料芯部炭纖維的侵蝕，與炭/炭復合材料相比，抗硅蒸氣腐蝕能力提高了5～10倍，并大幅度提高了保溫筒的使用壽命及熱場環(huán)境的安全性。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]滲硅工藝制備ZrB2-SiC涂層的微觀結(jié)構(gòu)與抗氧化性能（英文）[J]. 周海軍,馮倩,闞艷梅,高樂,董紹明.  無機材料學報. 2013(10)

博士論文
[1]太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問題研究[D]. 熊遠生.浙江工業(yè)大學 2009



本文編號：3000331