[實(shí)用新型]大型真空化學(xué)氣相沉積石墨化處理多功能爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020687799.3
• 申請(qǐng)日: 2010-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN201933151U
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴煜;羊建高;譚興龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 戴煜;羊建高;譚興龍
• 主分類號(hào): C23C16/26
• 分類號(hào): C23C16/26;C23C16/44;C23C16/455
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種大型真空化學(xué)氣相沉積石墨化處理多功能爐。

背景技術(shù)

真空化學(xué)氣相沉積是一種被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)新型材料(如碳-碳復(fù)合材料)的工藝方法。由于這種工藝方法自身的特點(diǎn)，對(duì)于沉積爐有特殊的要求，普通的沉積爐或真空爐均無(wú)法滿足其要求。

目前，已有能夠基本滿足小尺寸材料或制品進(jìn)行真空化學(xué)氣相沉積的沉積爐。隨著社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，航天、航空、交通等諸多領(lǐng)域?qū)瘜W(xué)氣相沉積材料有了更高的要求，材料或制品的尺寸在向大型化發(fā)展。由于存在爐內(nèi)溫度均勻性、氣相沉積均勻性、焦油收集和處理、裝卸料以及設(shè)備運(yùn)行可靠性等技術(shù)難點(diǎn)，目前還沒(méi)有能滿足大型材料或制品進(jìn)行真空化學(xué)氣相沉積的沉積爐。

有些材料(如碳-碳復(fù)合材料)在沉積完成后還需進(jìn)行石墨化處理。目前一般是分別在沉積爐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，在石墨化爐內(nèi)進(jìn)行石墨化處理。很顯然，這種方式存在必須配備兩臺(tái)不同的設(shè)備，投資多，占地面積也大的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于大型材料或制品進(jìn)行真空化學(xué)氣相沉積，并且爐內(nèi)氣相沉積均勻的大型真空化學(xué)氣相沉積石墨化處理多功能爐。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的大型真空化學(xué)氣相沉積石墨化處理多功能爐，包括爐殼、沉積室、沉積氣路系統(tǒng)、焦油收集處理系統(tǒng)、帶脈沖反吹功能的收塵過(guò)濾及風(fēng)冷系統(tǒng)和真空系統(tǒng)，所述的沉積氣路系統(tǒng)是在所述的沉積室的頂部均勻排布設(shè)有多個(gè)與混合氣體供氣管路連接的喇叭形頂部進(jìn)氣管，在所述的沉積室的底部均勻排布設(shè)有多個(gè)與排氣管路連接的喇叭形排氣管，所述的排氣管路的出口與所述的焦油收集處理系統(tǒng)連接。

多個(gè)所述的喇叭形頂部進(jìn)氣管采用緊密相靠均勻排布設(shè)置在所述的沉積室的頂部，多個(gè)所述的喇叭形排氣管采用緊密相靠均勻排布設(shè)置在所述的沉積室的底部。

所述的喇叭形頂部進(jìn)氣管設(shè)有傾斜微螺旋槽。

所述的沉積室的側(cè)壁設(shè)有至少一個(gè)與所述的供氣管路連接的喇叭形側(cè)壁進(jìn)氣管。

所述的喇叭形側(cè)壁進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)有傾斜微螺旋槽。

每個(gè)所述的喇叭形頂部進(jìn)氣管均連接有可獨(dú)立調(diào)節(jié)和控制的調(diào)節(jié)閥。

每個(gè)所述的喇叭形側(cè)壁進(jìn)氣管均連接有可獨(dú)立調(diào)節(jié)和控制的調(diào)節(jié)閥。

與所述的喇叭形排氣管連接的每個(gè)所述的排氣管路上設(shè)有絕對(duì)壓力變送器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

所述爐殼包括爐殼，在爐殼內(nèi)設(shè)有爐膽，在爐膽內(nèi)設(shè)有發(fā)熱體，在發(fā)熱體內(nèi)設(shè)有沉積室，在爐殼上設(shè)有水冷電極。

所述焦油收集處理系統(tǒng)包括焦油冷凝捕集罐，設(shè)在焦油冷凝捕集罐內(nèi)底部的冷卻盤管，與冷卻盤管相連的低溫冷卻循環(huán)泵。

所述帶脈沖反吹功能的收塵過(guò)濾及風(fēng)冷系統(tǒng)包括散熱器、除塵器、高壓冷卻風(fēng)機(jī)、管路、閥門和壓差檢測(cè)儀表組成。

所述真空系統(tǒng)包括真空泵、真空閥門、過(guò)濾器、真空管路、設(shè)在所述爐殼上的抽真空接口、設(shè)在焦油冷凝捕集罐上的抽真空進(jìn)氣口和出氣口。

所述水冷系統(tǒng)包括管路，設(shè)在管路上的閥門、過(guò)濾器、壓力檢測(cè)儀表、流量傳感器。

所述裝卸料車包括車架、液壓升降裝置、活動(dòng)輥輪導(dǎo)軌、輔助支架、安裝于地面的導(dǎo)軌。

所述爐前變壓器置于爐殼頂部?jī)蓚?cè)。

所述電氣控制系統(tǒng)由電控柜、設(shè)在電控柜內(nèi)的電器元件、儀器儀表、設(shè)在所述爐殼上的高低溫檢測(cè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置(包括熱電偶、熱電偶移動(dòng)裝置、雙比色紅外測(cè)溫儀)、設(shè)在所述爐殼上的真空規(guī)管、壓力檢測(cè)儀表等組成。所述電控柜置于爐殼旁的適當(dāng)位置。電氣控制對(duì)爐內(nèi)各個(gè)獨(dú)立的發(fā)熱區(qū)的溫度進(jìn)行檢測(cè)和PID調(diào)節(jié)，對(duì)各真空泵、風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，對(duì)沉積室內(nèi)的壓力進(jìn)行檢測(cè)和PID調(diào)節(jié)，對(duì)沉積氣體的流量進(jìn)行檢測(cè)和PID調(diào)節(jié)。電氣控制系統(tǒng)具有當(dāng)爐內(nèi)超溫、熱電偶斷偶、冷卻水欠壓和電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警的功能。

采用上述技術(shù)方案的大型真空化學(xué)氣相沉積石墨化處理多功能爐，與一般真空化學(xué)氣相沉積爐和石墨化爐比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、爐膽和發(fā)熱體充分滿足大型材料或制品的加熱要求，爐內(nèi)溫度均勻性好。

2、采用適用于大型化學(xué)氣相沉積爐的沉積氣路系統(tǒng)，充分滿足大型材料或制品的氣相沉積要求，沉積室內(nèi)氣流場(chǎng)穩(wěn)定，氣相沉積均勻。

3、焦油收集和處理效果好，清洗和維護(hù)方便。

4、配備帶脈沖反吹功能的收塵過(guò)濾及風(fēng)冷系統(tǒng)，可有效收集爐內(nèi)的粉塵防止對(duì)環(huán)境的污染，可快速冷卻爐內(nèi)物料提高生產(chǎn)效率，過(guò)濾裝置通過(guò)高壓氣體的脈沖反吹及時(shí)進(jìn)行清掃，保證了系統(tǒng)連續(xù)可靠運(yùn)行。

5、裝卸料車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)便，特別適用于大型材料或制品的裝卸。