石墨-碳化硅坩埚的抗氧化性能研究

摘要

本文在对进口石墨-碳化硅坩埚样品综合分析的基础上,以石墨、碳化硅、粘土、硅粉为主要原料,研究了石墨-碳化硅坩埚试样原料组成、烧成温度、成型方法和表面涂层等因素对其抗氧化性能的影响,得到以下实验结果:
　　(1)石墨-碳化硅坩埚试样的烧成温度对其致密性有重大的影响。当烧成温度在1150℃时,烧制出的石墨-碳化硅坩埚试样气孔率最低,致密性能最好。
　　(2)碳化硅的含量对石墨-碳化硅坩埚试样的抗氧化有很大的影响。随着碳化硅含量的增加,试样的气孔率逐渐降低,失重率减小,抗氧化性能增大;碳化硅含量在35％～50%范围内,气孔率和失重率降低的幅度最大,当碳化硅含量增加到50%,试样的体积密度最大,气孔率和失重率最小,此时试样的抗氧化性能最好。
　　(3)硅粉对石墨-碳化硅坩埚抗氧化性能有一定的提高作用,随着硅粉含量的增加,试样的气孔率逐渐降低,失重率减小,抗氧化性能增大。当石墨-碳化硅坩埚试样中硅粉的加入量达15%时,试样的失重率最小,此时试样抗氧化性能最好。
　　(4)通过比较等静压成型和机压成型对试样抗氧化性能的影响,实验发现采用等静压方法制备的石墨-碳化硅坩埚试样,致密性非常好,失重率很低,说明此方法能够有效提坩埚的抗氧化性能;利用等静压成型的试样随着氧化时间的延长失重率增加缓慢,说明等静压成型能够有效地提高坩埚试样的使用寿命。
　　(5)试样表面涂层的组成和厚度对坩埚基体抗氧化性能有一定影响。试验研究的最终结果表明:当涂层厚度相同时,试样表面涂层中加入硅粉和B2O3均能降低坩埚的失重率,提高其抗氧化性能;而且当涂层组分相同时,多层涂覆比单层涂覆试样进一步减小其气孔率和失重率,增加试样的抗氧化性能。

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1 绪 论

1.1 石墨-碳化硅坩埚的概述

1.2 石墨-碳化硅坩埚的特点

1.3 石墨-碳化硅坩埚成型方法

1.4 提高石墨-碳化硅坩埚寿命的措施

1.5 石墨-碳化硅坩埚在国内外的应用

1.6 石墨-碳化硅坩埚的发展趋势

1.7 本课题的研究意义和研究内容

2 实验方法

2.1 实验原料

2.2 实验设备

2.3 试样制备

2.4 试样性能检测

3 进口石墨-碳化硅坩埚样品的分析

3.1 石墨-碳化硅坩埚样品剖析

3.2小结

4 碳化硅含量对石墨-碳化硅坩埚试样抗氧化性能的影响

4.1 实验配方

4.2 结果及讨论

4.3 小结

5 硅粉含量对石墨-碳化硅坩埚试样抗氧化性能的影响

5.1 实验配方

5.2 结果及讨论

5.3 小结

6 成型方法对石墨-碳化硅坩埚试样抗氧化性能的影响

6.1 实验配方

6.2 结果及讨论

6.3 小结

7 表面涂层对石墨-碳化硅坩埚抗氧化性能的影响

7.1 实验配方

7.2 结果及讨论

结论

致谢

参考文献

附录