本發(fā)明屬于噴涂工藝領(lǐng)域,具體涉及一種g6型高效多晶自噴坩堝的噴涂工藝。
背景技術(shù):
坩堝噴涂是利用不同于其它噴涂技術(shù)和方法,坩堝噴涂是涂裝坩堝通過加熱使其液態(tài)混合物(氮化硅)迅速附著在坩堝表面。涂裝坩堝的方法可分為加熱噴涂與滾涂兩種方法涂覆工藝,滾涂涂裝其技術(shù)工藝簡單,涂裝涂層不均,時間長,氮化硅使用量大,成本高,所以本發(fā)明使用較先進(jìn)的工藝熱噴涂技術(shù)。
氮化硅分子式為si3n4,是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。它是一種超硬物質(zhì),本身具有潤滑性,并且耐磨損;除氫氟酸外,它不與其他無機酸反應(yīng),抗腐蝕能力強,高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷沖擊,有空氣中加熱到1000℃以上,急劇冷卻再急劇加熱,也不會碎裂。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種g6型高效多晶自噴坩堝的噴涂工藝,避免坩堝與硅料發(fā)生反應(yīng)而出現(xiàn)溢流、粘鍋等現(xiàn)象;優(yōu)化噴涂工藝減少氮化硅的使用量,噴涂均勻,能夠降低生產(chǎn)成本。
技術(shù)方案:一種g6型高效多晶自噴坩堝的噴涂工藝,包括如下步驟:坩堝檢查——坩堝加熱——配粉——攪拌——試噴——噴涂——冷卻;
所述坩堝加熱中:坩堝加熱溫度恒定在84-86℃;
所述配粉中:按質(zhì)量的配比配置如下種類的物品:氮化硅粉為650-850份,di水用量為1900-2100份,硅溶膠為200-300份;
所述攪拌:用量杯量取配粉步驟中規(guī)定容積的di水和硅溶膠進(jìn)行攪拌,攪拌速度為500-600轉(zhuǎn)/min,攪拌時間為7-9min,攪拌均勻;然后加入配粉步驟中規(guī)定重量的氮化硅粉,以同樣的速度攪拌14-16min;
所述試噴:噴槍壓力范圍是33psi-37psi,先在紙板上試噴,當(dāng)噴射的液體在紙板上呈均勻霧狀分布,寬度在3-5cm,表明噴槍可以用于正式噴涂;
所述噴涂:噴槍離距所需的噴涂表面垂直距離為30-40cm,定位著落坩堝寬度為15-20cm,通過橫豎交叉狀態(tài)均勻噴涂,待底層干后方再噴涂第二遍,底部噴涂5遍,坩堝高度440mm往上不需要噴涂,在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi),坩堝噴涂溫度在40℃-65℃。
作為優(yōu)化:所述配粉中:按質(zhì)量的配比配置如下種類的物品:氮化硅粉為750份,di水用量為2000份,硅溶膠為250份。
作為優(yōu)化:所述攪拌:用量杯量取配粉步驟中規(guī)定容積的di水和硅溶膠進(jìn)行攪拌,攪拌速度為550轉(zhuǎn)/min,攪拌時間為8min,攪拌均勻;然后加入配粉步驟中規(guī)定重量的氮化硅粉,以同樣的速度攪拌15min。
作為優(yōu)化:所述試噴:噴槍壓力范圍是35psi,先在紙板上試噴,當(dāng)噴射的液體在紙板上呈均勻霧狀分布,寬度在4cm,表明噴槍可以用于正式噴涂。
作為優(yōu)化:所述噴涂:噴槍離距所需的噴涂表面垂直距離為35cm,定位著落坩堝寬度為18cm,通過橫豎交叉狀態(tài)均勻噴涂,待底層干后方再噴涂第二遍,底部噴涂5遍,坩堝高度440mm往上不需要噴涂,在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi),坩堝噴涂溫度在55℃。
有益效果:本發(fā)明中的坩堝噴涂用純水和硅膠把粉末噴料氮化硅涂噴在坩堝表面,在加熱作用下,使液態(tài)氮化硅均勻的吸附坩堝表面,形成粉狀涂層,涂層目的是保護石英坩堝在高溫下石英坩堝與硅隔離,使液態(tài)硅不與石英坩堝反應(yīng),而使石英坩堝破裂,及冷確后最終保證硅碇脫膜完整性。
其中,使用純水和硅膠把氮化硅噴在坩堝的內(nèi)表面,使其吸附在坩堝內(nèi)壁和底部,在鑄錠過程中隔離坩堝與硅料,避免坩堝與硅料發(fā)生反應(yīng)而出現(xiàn)溢流、粘鍋等現(xiàn)象;實現(xiàn)g6型高效多晶自噴坩堝批量化生產(chǎn),實現(xiàn)大尺寸坩堝噴涂工藝開發(fā)。
本發(fā)明將配制好的硅液涂料用凈化的壓縮空氣進(jìn)行噴涂,噴槍壓力為33psi-37psi,噴涂距離為30-40cm,定位著落坩堝寬度為15-20cm,在噴涂過程中一般一次噴涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi),否則在加熱過程中易出現(xiàn)硅裂.起泡.針孔等,坩堝噴涂溫度在40℃-65℃內(nèi)。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明的優(yōu)點和特征,從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚的界定。本發(fā)明所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例,基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
具體實施例1
一種g6型高效多晶自噴坩堝的噴涂工藝,包括如下步驟:坩堝檢查——坩堝加熱——配粉——攪拌——試噴——噴涂——冷卻;
所述坩堝加熱中:坩堝加熱溫度恒定在84℃;
所述配粉中:按質(zhì)量的配比配置如下種類的物品:氮化硅粉為650份,di水用量為1900份,硅溶膠為200份;
所述攪拌:用量杯量取配粉步驟中規(guī)定容積的di水和硅溶膠進(jìn)行攪拌,攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min,攪拌時間為7min,攪拌均勻;然后加入配粉步驟中規(guī)定重量的氮化硅粉,以同樣的速度攪拌14min;
所述試噴:噴槍壓力范圍是33psi,先在紙板上試噴,當(dāng)噴射的液體在紙板上呈均勻霧狀分布,寬度在3cm,表明噴槍可以用于正式噴涂;
所述噴涂:噴槍離距所需的噴涂表面垂直距離為30cm,定位著落坩堝寬度為15cm,通過橫豎交叉狀態(tài)均勻噴涂,待底層干后方再噴涂第二遍,底部噴涂5遍,坩堝高度440mm往上不需要噴涂,在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi),坩堝噴涂溫度在40℃。
實施例
一種g6型高效多晶自噴坩堝的噴涂工藝,包括如下步驟:坩堝檢查——坩堝加熱——配粉——攪拌——試噴——噴涂——冷卻;
所述坩堝加熱中:坩堝加熱溫度恒定在86℃;
所述配粉中:按質(zhì)量的配比配置如下種類的物品:氮化硅粉為850份,di水用量為2100份,硅溶膠為300份;
所述攪拌:用量杯量取配粉步驟中規(guī)定容積的di水和硅溶膠進(jìn)行攪拌,攪拌速度為600轉(zhuǎn)/min,攪拌時間為9min,攪拌均勻;然后加入配粉步驟中規(guī)定重量的氮化硅粉,以同樣的速度攪拌16min;
所述試噴:噴槍壓力范圍是37psi,先在紙板上試噴,當(dāng)噴射的液體在紙板上呈均勻霧狀分布,寬度在5cm,表明噴槍可以用于正式噴涂;
所述噴涂:噴槍離距所需的噴涂表面垂直距離為40cm,定位著落坩堝寬度為20cm,通過橫豎交叉狀態(tài)均勻噴涂,待底層干后方再噴涂第二遍,底部噴涂5遍,坩堝高度440mm往上不需要噴涂,在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi),坩堝噴涂溫度在65℃。
具體實施例3
一種g6型高效多晶自噴坩堝的噴涂工藝,包括如下步驟:坩堝檢查——坩堝加熱——配粉——攪拌——試噴——噴涂——冷卻;
所述坩堝加熱中:坩堝加熱溫度恒定在85℃。
所述配粉中:按質(zhì)量的配比配置如下種類的物品:氮化硅粉為750份,di水用量為2000份,硅溶膠為250份。
所述攪拌:用量杯量取配粉步驟中規(guī)定容積的di水和硅溶膠進(jìn)行攪拌,攪拌速度為550轉(zhuǎn)/min,攪拌時間為8min,攪拌均勻;然后加入配粉步驟中規(guī)定重量的氮化硅粉,以同樣的速度攪拌15min。
所述試噴:噴槍壓力范圍是35psi,先在紙板上試噴,當(dāng)噴射的液體在紙板上呈均勻霧狀分布,寬度在4cm,表明噴槍可以用于正式噴涂。
所述噴涂:噴槍離距所需的噴涂表面垂直距離為35cm,定位著落坩堝寬度為18cm,通過橫豎交叉狀態(tài)均勻噴涂,待底層干后方再噴涂第二遍,底部噴涂5遍,坩堝高度440mm往上不需要噴涂,在噴涂過程中一次噴涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi),坩堝噴涂溫度在55℃。
本發(fā)明將配制好的硅液涂料用凈化的壓縮空氣進(jìn)行噴涂,噴槍壓力為33psi-37psi,噴涂距離為30-40cm,定位著落坩堝寬度為15-20cm,在噴涂過程中一般一次噴涂厚度控制在小于0.01mm內(nèi),否則在加熱過程中易出現(xiàn)硅裂.起泡.針孔等,坩堝噴涂溫度在40℃-65℃內(nèi)。
本發(fā)明中的坩堝噴涂用純水和硅膠把粉末噴料氮化硅涂噴在坩堝表面,在加熱作用下,使液態(tài)氮化硅均勻的吸附坩堝表面,形成粉狀涂層,涂層目的是保護石英坩堝在高溫下石英坩堝與硅隔離,使液態(tài)硅不與石英坩堝反應(yīng),而使石英坩堝破裂,及冷確后最終保證硅碇脫膜完整性。其中,使用純水和硅膠把氮化硅噴在坩堝的內(nèi)表面,使其吸附在坩堝內(nèi)壁和底部,在鑄錠過程中隔離坩堝與硅料,避免坩堝與硅料發(fā)生反應(yīng)而出現(xiàn)溢流、粘鍋等現(xiàn)象;實現(xiàn)g6型高效多晶自噴坩堝批量化生產(chǎn),實現(xiàn)大尺寸坩堝噴涂工藝開發(fā)。