[发明专利]一种具有碳化硅涂层的炭炭复合材料坩埚及制备方法

权利要求书

1.一种具有碳化硅涂层的炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：在炭炭复合材料坩埚本体的内表面进行含硅溶液的涂刷，所得含涂覆层的坩埚于湿度为35~45RH%的环境下静置，再进行高温热处理即得具有碳化硅涂层的炭炭复合材料坩埚；所述含硅溶液由硅粉、硅溶胶、去离子水、添加剂组成，其中硅溶胶的量为硅粉质量的5~25wt%，去离子水的量为硅粉质量的70~120wt%，添加剂的量为硅粉质量的0.5~5.0wt%；

所述硅溶胶中SiO₂的含量为5~25wt%；

所述添加剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、脂肪酸聚乙二醇酯、甲基戊醇中的至少一种；

所述静置的温度为20~40℃，静置的时间为2~10h；

所述高温热处理的过程为：先于真空环境下，升温至1400~1800℃进行第一次热处理，然后再于非氧化气氛下，升温至2100~2500℃进行第二次热处理。

2.根据权利要求1所述的一种具有碳化硅涂层的炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：所述硅粉纯度大于99.5wt%，硅粉的粒径为18μm~106μm。

3.根据权利要求1所述的一种具有碳化硅涂层的炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：所述第一次热处理的保温时间为1~4h， 第二次热处理的保温时间为1~4h；

升温至第一次热处理保温温度的速度≤400℃/h，升温至第二次热处理保温温度的速度≤300℃/h，

所述真空环境下，炉内绝对压力小于600Pa。

4.根据权利要求1所述的一种具有碳化硅涂层的炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：碳化硅涂层的厚度为100μm~1000μm。

5.根据权利要求1所述的一种具有碳化硅涂层的炭炭复合材料坩埚的制备方法，其特征在于：所述炭炭复合材料坩埚本体的获取过程为：将密度为0.25~0.65g/cm³的碳纤维坩埚预制体增密至密度为1.3~1.7g/cm³；机加工，然后表面清理，烘干备用；所述增密为化学气相沉积增密和/或树脂浸渍增密。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的制备方法所制备的具有碳化硅涂层的炭炭复合材料坩埚。