[发明专利]碳化硅长晶剩料的综合利用方法

权利要求书

1.碳化硅长晶剩料的综合利用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将碳化硅长晶剩料中的碳化硅去除获得高纯碳材料；

S2、将所述高纯碳材料用于制作保温结构的填充物；

S3、将所述保温结构设于碳化硅长晶坩埚外用于保温；

S4、当所述保温结构中的所述填充物被侵蚀不能用于保温时，将被侵蚀的所述填充物按照步骤S1—S4的方法重复进行；步骤S1中，所述碳化硅去除包括如下步骤：

S11、将碳化硅长晶剩料中的块状碳化硅多晶去除，获得含有碳颗粒的粗料；

S12、将所述含有碳颗粒的粗料中剩余的碳化硅多晶通过分解升华的方式去除，收集剩余的所述含有碳颗粒的粗料即为高纯碳材料；

所述分解升华的反应在采用物理气相传输法进行碳化硅长晶坩埚中进行，使用位于所述坩埚顶部的种晶吸附所述分解升华的气体结晶；

所述保温结构由至少三个保温层可拆卸式连接而成；

所述保温层包括密闭箱体和装于所述箱体内的所述填充物，所述箱体包括箱壁和箱盖。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1中，还包括对所述含有碳颗粒的粗料进行匀质化处理的步骤。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述分解升华的反应条件为：压强5-50mbar、温度2000-2500℃；

所述分解升华的反应时间为：5-50h；

所述分解升华的反应是在氢气和惰性气体存在条件下进行的；

所述惰性气体为氩气、氦气及其他稀有气体中的一种或多种混合气体；

所述种晶为碳材料或碳化硅材料。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述种晶为石墨纸。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：在所述坩埚中，所述含有碳颗粒的粗料与所述坩埚容积之比为(0.2-0.8):1；

在所述坩埚中，所述含有碳颗粒的粗料与所述坩埚顶部的距离为20-150cm；

在所述坩埚中，所述含有碳颗粒的粗料中碳化硅与碳的质量比为(0.05-1):1。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述至少三个保温层包括：位于所述坩埚上方的至少一个上保温层、位于所述坩埚下方的至少一个下保温层和位于所述坩埚侧壁外的至少一个外保温层。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述外保温层呈筒状，当所述外保温层数量为两个或两个以上时，各所述外保温层上下堆叠套设于所述坩埚外；

和/或，所述上保温层的箱壁外侧与所述外保温层的箱壁内侧通过螺纹连接密封；所述下保温层的箱壁外侧与所述外保温层的箱壁内侧通过螺纹连接密封。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述至少一个上保温层、所述至少一个下保温层和/或所述至少一个外保温层的中部开设内外相通的通孔；所述通孔的大小和/或形状和/或位置可调节或不可调节；

当所述通孔的大小和/或形状和/或位置可调节时，所述至少一个上保温层和/或所述至少一个下保温层的数量为至少两个，且以所述通孔为中心向外呈环套状排布,或在不同位置设置可取下的面积不同的拼接块状保温层形成所述通孔；

和/或，所述箱盖设于所述保温层便于打开或便于取放所述填充物或所述箱盖本身不容易脱落的位置，

和/或，所述箱盖为T字形，

和/或，所述箱盖与所述箱体的箱壁通过螺纹或石墨钉连接；

和/或，所述箱壁和所述箱盖的厚度大于或等于3mm；所述箱体内腔的厚度大于或等于20mm；

和/或，所述箱体的材质邵氏硬度大于80度，杨氏模量大于5GPa；

和/或，所述保温结构由所述坩埚的外壁向外依次设一层、两层或三层以上。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述箱体的材质为耐高温侵蚀和/或耐化学侵蚀的材料。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述箱体的材质为碳碳复合材料、石墨毡、石墨纸、金属钨、金属钼、金属钨的氮化物或金属钼的氮化物。