生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法
【專(zhuān)利摘要】一種生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法，其步驟如下：按照重量百分比計(jì)將60%-80%磷酸二氫鋁、13%-30%的高嶺土和7%-15%的石墨粉充分混合，配制抗氧劑，待用；所述石墨粉的粒徑300目以下、含碳量≥97%，所述煅燒高嶺土的粒徑為400目以下；將石墨模具放入壓力容器中，抽真空至-1MPa以下，時(shí)間為0.5h-2h；將抗氧劑抽入壓力容器內(nèi)，加壓至5MPa-10MPa，0.5h-4h后取出；將取出的石墨模具放入干燥爐內(nèi)加熱升溫至500℃-900℃，進(jìn)行高溫干燥處理；48h后取出，進(jìn)行精加工。其使用壽命長(zhǎng)，可降低因停爐、裝爐所造成的損失，減少操作工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低石英坩堝的生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 石英坩堝可在1450°C以下使用，分透明和不透明兩種。用電弧法制的半透明石英 坩堝是拉制大直徑單晶硅，發(fā)展大規(guī)模集成電路必不可少的基礎(chǔ)材料。它具有高純度、耐溫 性強(qiáng)、尺寸大、精度高、保溫性好、節(jié)約能源、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模 具由于在非真空狀態(tài)使用，石墨模具氧化極快，少則40-50爐石墨模具就出現(xiàn)破損后被淘 汰，造成資源浪費(fèi)。因頻繁的更換石墨模具，造成停爐、裝爐、烘爐帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失， 并且增加了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使石英坩堝生產(chǎn)成本大大增高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具 的抗氧化處理方法，其使用壽命長(zhǎng)，可降低因停爐、裝爐所造成的損失，減少操作工作的勞 動(dòng)強(qiáng)度，降低石英坩堝的生產(chǎn)成本。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是： 一種生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法，其步驟如下： 1、 按照重量百分比計(jì)將60%-80%磷酸二氫鋁、13%-30%的高嶺土和7%-15%的石墨粉充 分混合，配制抗氧劑，待用；所述石墨粉的粒徑300目以下、含碳量>97%，所述煅燒高嶺土 的粒徑為400目以下； 2、 將石墨模具放入壓力容器中，抽真空至-IMPa以下，時(shí)間為0. 5h-2h ; 3、 將抗氧劑抽入壓力容器內(nèi)，加壓至5 MPa -10MPa，0.5h-4h后取出； 4、 將取出的石墨模具放入干燥爐內(nèi)加熱升溫至500 °C -900°C，進(jìn)行高溫干燥處理； 5、 48h后取出，進(jìn)行精加工。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)抽真空處理，把石墨模具的氣孔中的氣體排出，所采用 的抗氧劑中的石墨粉可增加石墨模具密度，提高產(chǎn)品質(zhì)量；高嶺土起到粘結(jié)作用，磷酸二氫 鋁起到抗氧化作用；抗氧劑在加壓后可充分浸入石墨模具內(nèi)部。因此，經(jīng)過(guò)抽真空、浸漬、高 溫干燥處理后，石墨模具使用壽命延長(zhǎng)二倍以上，同時(shí)降低因停爐、裝爐造成的經(jīng)濟(jì)損失， 減少操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低石英坩堝生產(chǎn)成本，并且將會(huì)降低單晶硅生產(chǎn)成本，為太陽(yáng) 能發(fā)電做出貢獻(xiàn)。

【具體實(shí)施方式】 [0006] 實(shí)施例1 該生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法，其步驟如下： 1、按照重量百分比計(jì)將60公斤磷酸二氫鋁、30公斤的高嶺土和10公斤的石墨粉混 合，配制抗氧劑，待用；所述石墨粉的粒徑300目、含碳量97%，所述煅燒高嶺土的粒徑為400 目； 2、 將23寸石墨模具放入壓力容器中，抽真空至-IMPa，時(shí)間為lh ; 3、 將抗氧劑抽入壓力容器內(nèi)，加壓至8MPa，2小時(shí)后取出； 4、 將取出的石墨模具放入干燥爐內(nèi)加熱升溫至700°C，進(jìn)行干燥處理； 5、 48h后取出，進(jìn)行精加工。
[0007] 經(jīng)實(shí)際使用，該石墨模具生產(chǎn)800只以上23寸石英坩堝，才出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，石墨模 具破損。
[0008] 實(shí)施例2 該生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法，其步驟如下： 1、 按照重量百分比計(jì)將80公斤磷酸二氫鋁、13公斤的高嶺土和7公斤的石墨粉混合， 配制抗氧劑，待用；所述石墨粉的粒徑350目、含碳量98%，所述煅燒高嶺土的粒徑為450 目； 2、 將22寸石墨模具放入壓力容器中，抽真空至-0. 8MPa，時(shí)間為2h ; 3、 將抗氧劑抽入壓力容器內(nèi)，加壓至10MPa，3h后取出； 4、 將取出的石墨模具放入干燥爐內(nèi)加熱升溫至800°C，進(jìn)行干燥處理； 5、 48h后取出，進(jìn)行精加工。
[0009] 經(jīng)實(shí)際使用，該石墨模具生產(chǎn)300只以上22寸石英坩堝，才出現(xiàn)氧化脫皮現(xiàn)象，石 墨豐吳具破損。
[0010] 實(shí)施例3 該生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法，其步驟如下： 1、 配制抗氧劑 按照重量百分比計(jì)將70公斤磷酸二氫鋁、20公斤的高嶺土和10公斤的石墨粉混合，配 制抗氧劑，待用；所述石墨粉的粒徑為400目、含碳量99%，所述高嶺土的粒徑為500目； 2、 將10英寸石墨模具放入壓力容器中，抽真空至-0. 5MPa，時(shí)間為30分鐘； 3、 將抗氧劑抽入壓力容器內(nèi)，加壓至5MPa，1. 5h后取出； 4、 將取出的石墨模具放入干燥爐內(nèi)加熱升溫至500°C，進(jìn)行干燥處理； 5、 48h后取出，進(jìn)行精加工。
[0011] 經(jīng)實(shí)際使用，該石墨模具生產(chǎn)200只以上石英坩堝，才出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，石墨模具破 損。
【權(quán)利要求】
1. 一種生產(chǎn)石英坩堝所用的石墨模具的抗氧化處理方法，其特征是步驟如下： (1) 、按照重量百分比計(jì)將60%-80%磷酸二氫鋁、13%-30%的高嶺土和7%-15%的石墨粉 充分混合，配制抗氧劑，待用；所述石墨粉的粒徑300目以下、含碳量> 97%，所述煅燒高嶺 土的粒徑為400目以下； (2) 、將石墨模具放入壓力容器中，抽真空至-IMPa以下，時(shí)間為0. 5h-2h ; (3) 、將抗氧劑抽入壓力容器內(nèi)，加壓至5 MPa -10MPa，0.5h-4h后取出； (4) 、將取出的石墨模具放入干燥爐內(nèi)加熱升溫至500 °C -900°C，進(jìn)行高溫干燥處 理； (5) 、48h后取出，進(jìn)行精加工。
【文檔編號(hào)】C04B41/50GK104150953SQ201410374185
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】朱鳳榮, 朱冰 申請(qǐng)人:錦州大業(yè)炭素制品有限公司