[發明專利]一種氣相沉積方法

在審

• 申請號: 201310302856.X
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103343334A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 戴煜;胡祥龍
• 申請（專利權）人: 湖南頂立科技有限公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458;C23C16/26;C23C16/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及真空化學氣相沉積系統領域，特別涉及一種氣相沉積方法。

背景技術

化學氣相沉積是一種被廣泛應用于生產新型材料，如C/C、C/SiC或SiC/SiC等復合材料的工藝方法。隨著社會的發展和技術的進步，航天、航空、交通等諸多領域對化學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展。

化學氣相沉積是利用化學氣沉積的原理，將參與化學反應的物質，加熱到一定工藝溫度，在真空泵抽氣系統產生的牽引力作用下，引至沉積室進行反應，沉積，生成新的固態物質的過程。為了得到工藝要求的沉積厚度，此沉積過程一般需要連續工作20天左右。為了更好的制備出高質量的產品，沉積過程不僅要求在非常潔凈的環境下進行，如果沉積室內有粉塵存在就會影響沉積效果，且要求沉積過程能夠連續正常進行。采用化學氣相沉積得到碳碳復合材料具有結構致密性，微裂紋少，熱解碳結構可控等優。

目前，已經有能夠基本滿足小尺寸材料或制品進行真空化學氣相沉積的沉積系統。并且，通用的化學氣相沉積爐大多是在原來真空加熱爐改進或發展起來的，主要由爐體（包括爐腿，隔熱屏）、發熱室、焦油回收處理系統、真空系統和充氣系統組成。但是，隨著社會的發展和技術的進步，航天、航空、交通等諸多領域對化學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展。

沉積均勻性是化學氣相沉積的一個十分重要的質量指標，但是由于目前還沒有適用于大型化學氣相沉積的化學氣相沉積系統，要保證大型材料（特別是高度尺寸很大的材料）或制品的沉積均勻性卻十分困難，這就阻礙了航天、航空、交通等諸多科學領域及民用科技的發展。

通過傳統的真空爐改造和發展起來的化學氣相沉積爐或沉積系統，由于只有一路沉積氣路通路和一個單一加熱溫區，很難保證沉積所得到的碳碳復合材料能夠均勻沉積與均勻加熱。由于單一沉積氣路通路，碳氫氣體以一定流量和一定流速快速涌入到沉積室的某個部位，并在瞬間發生熱解形成基體碳沉積于壞材內部或表面，其存在的缺陷是沿沉積室高度方向的碳氫氣體濃度和沉積反應先后由下至上逐漸減弱，顯然，裝爐量越大，沉積室各個方向的碳氫氣體濃度差也就越大，導致不同位置上的產品或同一個產品的不同位置的密度相差很大，從而使得到同種產品質量不一致或同一個產品上不同部位質量不一致。

因此，如何保證化學氣相沉積過程中的沉積均勻性以保證產品質量一致性，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種氣相沉積方法，以保證最終成品的沉積均勻性，以及產品質量的一致性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種油壓機氣相沉積方法，包括以下步驟：

步驟A：對參與沉積反應的原料進行加熱，直至成為氣相化學物質；

步驟B：將所述氣相化學物質引進放置好待加工產品的沉積室內進行沉積反應；

步驟C：旋轉所述沉積室內的所述待加工產品。

優選地，在上述氣相沉積方法中，步驟B中通過真空泵產生的牽引力將所述氣相化學物質引進所述沉積室內。

優選地，在上述氣相沉積方法中，步驟B中的沉積過程經歷時間為20天。

優選地，在上述氣相沉積方法中，步驟C中通過旋轉所述沉積室內用于盛放所述待加工產品的料盤帶動所述待加工產品旋轉。

優選地，在上述氣相沉積方法中，所述料盤設置于氣相沉積爐的所述沉積室內，并通過連接軸與所述沉積室外的旋轉電機連接，所述連接軸與所述氣相沉積爐之間為動密封。

優選地，在上述氣相沉積方法中，所述連接軸位于所述沉積室外的一端通過減速機與所述旋轉電機連接。

優選地，在上述氣相沉積方法中，所述料盤沿垂直于所述料盤所在平面的旋轉軸線旋轉。

優選地，在上述氣相沉積方法中，所述旋轉軸線位于所述料盤的中心。

優選地，在上述氣相沉積方法中，在步驟C之后還包括步驟D：對完成沉積過程的產品進行石墨化處理。

優選地，在上述氣相沉積方法中，所述氣相化學物質為碳氫氣體。

從上述的技術方案可以看出，本發明實施例提供的氣相沉積方法，在對沉積室內的待加工產品進行氣相沉積時，通過令待加工產品在沉積室內進行轉動，從而對沉積室內的氣相進行一定程度的攪拌，令產品在沉積室內邊轉動邊進行氣相沉積，因此，有利于最終成品的沉積均勻性，保證產品質量的一致性。從而，采用上述氣相沉積方法能夠得到均勻材質的氣相沉積成品，有效解決了目前大型碳-碳復合材料的化學沉積生產制造困難的難題。

附圖說明