SU821428A1 - Method of coating rotating quartz tube surface - Google Patents
Method of coating rotating quartz tube surface Download PDFInfo
- Publication number
- SU821428A1 SU821428A1 SU792764497A SU2764497A SU821428A1 SU 821428 A1 SU821428 A1 SU 821428A1 SU 792764497 A SU792764497 A SU 792764497A SU 2764497 A SU2764497 A SU 2764497A SU 821428 A1 SU821428 A1 SU 821428A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pipe
- quartz
- coating
- powder
- quartz tube
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относитс к нанесению покрытий, в частности нанесению покрыти на поверхность кварцевых труб, эксплуатируемых в высокотемпературны процессах, например, в электронной промышленности. Дл высокотемпературных процессов производства полупроводниковых приборов используют крупногабаритные трубчатые реакторы диаметром 60-150 м длиной до 2 м из кварцевого стекла, однако срок их службы ограничен быст рым ростом кристаллизации, св занным с процессом проникновени различных ;:римесей, в частности примесей Na и ou, от футеровки печей и из окружаю щей атмосферы в стекло. Следствием кристаллизации вл етс последующее Рс.зрушение кварцевых труб. Проникающие в стекло примеси не только усили вают кристаллизацию кварцевого стекла ,, но и в силу значительной величины коэффициента диффузии кварцевого стекла, проникают внутрь трубчатого пространства, в котором протекают диффузионные процессы, отрицательно вли кщие на качество кремниевых плас тин. Известен способ газопламенного распылени тугоплавких окислов типа поверхность металлов, керамики , в том числе и на детали в .форме тел вращени . Однако этот способ не позвол ет получить на кварцевом стекле прочное сцепление покрытий с подложкой в силу значительной разности коэффициентов термического расширени соединенных материалов и большой хрупкости кварцевого стекла: покрытие либо осыпаетс , либо имеет место растрескивание , кварцевого стекла. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ нанесени покрыти на поверхность вращающейс кварцевой трубы путем предварительного подогрева поверхности при 400-700®С, газоплазменного распылени порошка, включающего SiOj, и термообработки при 2000-3000°С. Скорость кристаллизации этих образцов при 1500С 60-70 мкм, прочность сцеплени покрйтий с кварцевой .трубой шесть термоциклов (прочность сцеплени покрыти определ етс количеством термоциклов , выдерживаемых .трубой без разрушени при перепаде температуры .1225С - 250с )С23. Оранако издели , полученные известным способом обладают невысокой прочностью сцеплени покрыти с кварцевой трубЪй и довольно высокой кристал ли ационной способностью. Цель изобретени - повышение прочности сцеплени покрыти и снижение кристаллизационной способности трубы. Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе нанесени пок рыти на поверхность вращающейс квар девой трубы путем предварительного подогрева поверхности, газопламенного распылени порошка материала на основе в пламени горелки с , предварительный попературой 3 догрев поверхности осуществл ют при 200-500°С, а распыление порошка ведут при -следующем режиме:; Линейна скорость вращени кварцотой трубы м/мин 16,2-19,2 Скорость перемещени распылительного устройства вдоль трубы, м/мин0,2-0,8 Давление распыл емого порс ика, атм0,2-0,35 В табл.1 представлены составы наносимых порошков. ТаблицаThe invention relates to the deposition of coatings, in particular the deposition of coatings on the surface of quartz tubes used in high temperature processes, for example, in the electronics industry. For high-temperature processes for the production of semiconductor devices, large-sized tubular reactors with a diameter of 60–150 m and a length of up to 2 m of quartz glass are used; however, their service life is limited by the rapid growth of crystallization associated with the penetration process of various; from the lining of the furnaces and from the surrounding atmosphere into the glass. The consequence of crystallization is the subsequent RS. Failure of quartz tubes. Impurities penetrating the glass not only intensify the crystallization of quartz glass, but also, due to the significant diffusion coefficient of quartz glass, penetrate into the tubular space in which diffusion processes occur, which negatively affect the quality of silicon wafers. The known method of gas-flame spraying of refractory oxides such as the surface of metals, ceramics, including on parts in the form of rotation bodies. However, this method does not allow for a strong adhesion of coatings to a substrate on quartz glass due to the significant difference in the thermal expansion coefficients of the bonded materials and the high brittleness of quartz glass: the coating either falls off or there is cracking of quartz glass. The closest to the invention according to the technical essence and the achieved result is the method of coating the surface of a rotating quartz tube by preheating the surface at 400-700 ° C, gas-plasma spraying of a powder including SiOj, and heat treatment at 2000-3000 ° C. The rate of crystallization of these samples at 1500 ° C is 60-70 µm, the adhesion strength of the coating to the quartz pipe is six thermal cycles (the adhesion strength of the coating is determined by the number of thermal cycles maintained by the pipe without destruction when the temperature drops .1225 ° C to 250 s) C23. In general, products obtained in a known manner have a low adhesion strength of a coating to a quartz pipe and a rather high crystallization ability. The purpose of the invention is to increase the adhesion strength of the coating and reduce the crystallization capacity of the pipe. The goal is achieved by the fact that in a known method of coating a surface of a rotating quart of a twisted pipe by preheating the surface, gas-flame spraying of a powder of a material based on the flame of a burner, preliminary heating is performed at 200-500 ° C, and spraying powder lead in the following mode :; Linear speed of rotation of the quartz pipe m / min 16.2-19.2 Speed of the spraying device along the pipe, m / min 0.2-0.8 Pressure of the sprayed spray, atm0.2-0.35 Table 1 shows the compositions applied powders. Table
В качестве исходного сырь исполь зуют следующие окислы: порс иок с основной фракцией 50-60 мкм и квар цева крупка Si 02 с основной фракцие 50-60 мкм, борна кислота (суха ) с основной фракцией 20-40 мкм. Прк малых количествах (до 10%) борна кйслота может быть использова на фракции 1-10 мкм. Компоненты смешивают механическим путем. Распыление порошков на поверх ность вращакщихс кварцевых труб осу ществл ют с использованием газопламенной горелки установки УПН-5 или УПН-8. Перед распылением порошка осущест вл ют протирку гидролизным спиртом и кратковременную обработку (в течение 1-2 мин при длине трубы Е 1,52 м ) поверхности трубы в пламени горелки с температурой 3000°С с. цель обезжиривани поверхности. П и м е р 1. Распыление порошка осуществл ют при следующем режиме Линейна скорость вращени кварцевой трубы, м/мин 16,2 Скорость перемещени распылительного устройства вдоль трубы, м/мин 0,2 Давление распылительного порсхика, атм0,2 Температура подогрева подложки,Ос200 Диаметр охватывающего трубы пламени горелки,% 110-125 диаметра трубы После нанесени покрыти осуществл ют его термообработку (сплав) в пламени горелки с температурой 3000 С в течение 1-3 мин при длине труб 1,2-2 м. Рассто ние среза распыл ющего сопла газопламенной горелки от поверхности кварцевой трубы составл ет дл труб1Ы ф 60-75 мм 165-170 мм-, дл трубы } 85-95 мм 170-175 мм. Диаметр охватывающего трубу пламени горелксоставл ет 110-120% диаметра кварцевой трубы П р и м е р 2. Выполн ют как в примере 1, за исключением режимов: Линейна скорость вращени кварцевой трубы, м/мин 17,5 Скорость перемещени распылительного устройства вдоль трубы, м/мин 0,5 Давление распылительного порошка, атм 0,25 П р Им ер 5. Выполн ют как в примере 1, за исключением режимов: Линейна скорость вращени кварцевой трубы, м/мин 19,5. В табл.2 приведены сравнительные анные по свойствам образцов кварцевых труб без покрыти и с покрытием.The following oxides are used as the feedstock: porous ioc with a main fraction of 50–60 µm and quartz segmented Si 02 with a main fraction of 50–60 µm, boric acid (dry) with a main fraction of 20–40 µm. Prc small quantities (up to 10%) of boron kislot can be used on fractions of 1-10 microns. Components are mixed mechanically. Powders are sprayed onto the surface of rotating quartz tubes using an UPN-5 or UPN-8 gas burner. Before spraying the powder, they are wiped with hydrolytic alcohol and short-term treatment (for 1-2 minutes with a pipe length E 1.52 m) of the pipe surface in a burner flame with a temperature of 3000 ° C. purpose of degreasing the surface. Example 1. Powder spraying is performed in the following linear mode: rotational speed of the quartz tube, m / min 16.2 Displacement velocity of the spraying device along the tube, m / min 0.2 Pressure of the spray gun, atm0.2 Temperature of the substrate preheating, OS200 The diameter of the burner surrounding the flame tube,% 110-125 diameter of the tube After coating, heat treatment (alloy) is carried out in the flame of the burner with a temperature of 3000 ° C for 1-3 minutes at a tube length of 1.2-2 m. Spray cut distance of a gas flame burner from a surface The quartz pipe stiles are 165-170 mm for pipes 1F 60-75 mm, 85-95 mm for 170-175 mm for pipes}. The flame of the flame enclosing the tube burns to 110-120% of the diameter of the quartz tube. EXAMPLE 2 Perform as in Example 1, except for the following modes: Linear velocity of rotation of the quartz tube, m / min 17.5 Speed of spraying device along the tube , m / min 0.5 The pressure of the spray powder, atm 0.25 P im Im 5. Performed as in example 1, except for the modes: A linear speed of rotation of the quartz tube, m / min 19.5. Table 2 shows the comparative data on the properties of the samples of uncoated and coated quartz pipes.
НеравномерноеUneven
ТаВлица2TaVlitza2
0,5 0.5
3-5 0,53-5 0.5
7070
3-5 63-5 6
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792764497A SU821428A1 (en) | 1979-04-25 | 1979-04-25 | Method of coating rotating quartz tube surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792764497A SU821428A1 (en) | 1979-04-25 | 1979-04-25 | Method of coating rotating quartz tube surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU821428A1 true SU821428A1 (en) | 1981-04-15 |
Family
ID=20827021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792764497A SU821428A1 (en) | 1979-04-25 | 1979-04-25 | Method of coating rotating quartz tube surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU821428A1 (en) |
-
1979
- 1979-04-25 SU SU792764497A patent/SU821428A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0672630B1 (en) | High temperature coating on ceramic substrate and process for its production without necessary curing | |
US6716275B1 (en) | Gas impermeable glaze for sealing a porous ceramic surface | |
JP3857307B2 (en) | Method for protecting products of oxidation-resistant materials and protected products thereof | |
US4376804A (en) | Pyrolyzed pitch coatings for carbon fiber | |
US5437933A (en) | Coated ceramic article | |
US4535035A (en) | Oxidation resistant slurry coating for carbon-based materials | |
US5741596A (en) | Coating for oxidation protection of metal surfaces | |
JP2002511833A (en) | Painted articles and manufacturing method | |
US5256448A (en) | Sol-gel method of making silicon carbide and of protecting a substrate | |
EP0672631B1 (en) | Two-layer high-temperature coating on ceramic substrate and its production | |
JP3723753B2 (en) | Method for producing a coating on a fire-resistant component and use of such a coating | |
JPH07268594A (en) | Member for immersion in hot dip metal coating bath and its production | |
WO1997048663A1 (en) | Refractory composite materials protected against oxidising at high temperature, precursors of the said materials, their preparation | |
SU821428A1 (en) | Method of coating rotating quartz tube surface | |
US5591380A (en) | Preparation of alumina-silica sol gel compositions | |
US6071563A (en) | Method of protecting metal | |
EP0672632B1 (en) | High temperature monolayer coating on ceramic substrate and its production | |
US4853204A (en) | Method for production of oxidation-resistant silicon nitride material | |
US4661413A (en) | Composite materials associating an amorphous barium fluoride coating with a substrate and preparation processes of these materials | |
JPH06228721A (en) | Melting resistant metal eroding sealing material and production thereof | |
RU2714978C1 (en) | Method of producing protective coating on surface of parts from carbon-carbon composite materials and graphite | |
EP0925383B1 (en) | Process for coating substrates with a silicium-containing protective layer by chemical vapour deposition | |
JPH0449515B2 (en) | ||
JP2585548B2 (en) | Hermetic ceramic coating and method for producing the same | |
JP2748328B2 (en) | Glaze for hot application to coke oven refractories and method of forming glaze layer |