1.一种高性能的碳碳坩埚表面涂层,其特征在于,所述涂层主要通过先在碳碳坩埚的基底上先后沉积一层SiC过渡层和一层LaB6/Y3Al 5O12外涂层,所述SiC过渡层采用包埋法沉积,所述LaB6/Y3Al 5O12外涂层采用料浆法涂覆而成。
2.根据权利要求1所述的高性能的碳碳坩埚表面涂层,其特征在于,所述SiC过渡层的厚度为120~200μm,所述LaB6/Y3Al5O12外涂层的厚度为150~180μm。
3.一种高性能的碳碳坩埚表面涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)基体预处理:将碳碳坩埚置于配置有乙醇的容器中,放入超声波清洗器中清洗,超声10~20min,重复清洗3次,以清除碳碳坩埚表面的污渍;
(2)将Si粉、C粉和B2O3粉置于球磨机中,球磨15~20h,得均匀的A粉料;将Si粉、C粉和Al2O3粉置于球磨机中,球磨15~20h,得均匀的B粉料;
(3)将A粉料置于石墨反应装置中,然后将预处理后的碳碳坩埚埋入A粉料中进行一次包埋处理;在氩气的环境下,将温度升至2100~2200℃,反应2~3h,降至室温;再将一次包埋后的碳碳坩埚埋入B粉料中进行多次包埋处理;
(4)将多次包埋处理后的碳碳坩埚浸渍于有机硅浸渍剂中,在90~100℃下浸渍3~4h,经过滤,干燥,得待处理碳碳坩埚;
(5)外涂层料浆的配制:将B粉、La2O3粉、Y3Al 5O12粉和Al粉按适当比例混合均匀,置于球磨机中,球磨12~24h,过300目筛网;然后获得的混合粉末与粘结剂、水混合,用磁力搅拌成料浆,再将料刷将料浆均匀涂刷在待处理碳碳坩埚表面,干燥,然后置于高温热压炉中进行热处理,获得所需的碳碳坩埚表面涂层。
4.根据权利要求3所述的高性能的碳碳坩埚表面涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中A粉料的Si粉、C粉和B2O3粉质量比为(3.5~4.5):1:(0.6~0.8)。
5.根据权利要求3所述的高性能的碳碳坩埚表面涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中B粉料的Si粉、C粉和Al2O3粉质量比为(3.5~4.5):1:1。
6.根据权利要求3所述的高性能的碳碳坩埚表面涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中一次包埋处理的过程为:将预处理后的碳碳坩埚埋入A粉料中,在氩气的氛围下,将温度升至2100~2200℃,反应2~3h,然后以10~15℃/min的速率冷却至室温。
7.根据权利要求3所述的高性能的碳碳坩埚表面涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中所述多次包埋处理是指将一次包埋后的碳碳坩埚埋入B粉料中进行一次及以上的包埋处理,以达到所需厚度的SiC过渡层,其包埋处理过程为:将一次包埋后的碳碳坩埚埋入B粉料中,在氩气的氛围下,将温度升至1900~2000℃,反应2~3h,然后以8~10℃/min的速率冷却至室温。
8.根据权利要求3所述的高性能的碳碳坩埚表面涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,所述B粉、La2O3粉、Y3Al 5O12粉和Al粉的质量比为(1~2):(3~4):1:(0.2~0.3)。
9.根据权利要求3所述的高性能的碳碳坩埚表面涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,所述粘结剂的质量为所述混合粉末质量的3~5%;所述水的质量为所述混合粉末质量的1.5~3倍。
10.根据权利要求3所述的高性能的碳碳坩埚表面涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,所述热处理过程为:将高温热压炉中的压力设置为10~15MPa,先以3~5℃/min的速率升温至150~200℃,保温1.5~2h;然后以5~10℃/min的速率升温至500~700℃,保温2~3h;再以3~5℃/min的速率升温至1500~1700℃,保温6~8h,自然冷却至室温。