[發明專利]高溫真空燒結爐

有效

• 申請號: 201510589833.0
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105157416B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 陳龍豪;錢虞清
• 申請（專利權）人: 蘇州匯科機電設備有限公司
• 主分類號: F27B5/05
• 分類號: F27B5/05;F27B5/06;F27B5/14;F27B5/16
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所(普通合伙)32113
• 代理人: 朱偉軍

技術領域

本發明屬于高溫燒結爐技術領域，具體涉及一種高溫真空燒結爐。

背景技術

上面提及的高溫真空燒結爐是在“工欲其善必先利其器”的背景下誕生的，以屬于類金剛石氮化物范疇的氮化鋁（ALN）基片為例，由于其具有并非限于以下諸方面的長處：熱導率高，約為20W/m·k，接近BeO和SiC，并且是Al₂O₃的五倍以上；熱膨脹系數小，在4.5×10^-6℃，與Si（3.5～4×10^-6℃）以及GaAs（6×10^-6℃）相當；電性能特性優異，具體而言，介電常數、介質損耗、體電阻率和介電強度十分優異；機械性能理想，抗折強度高于Al₂O₃和BeO陶瓷；純度高、光傳播持性好和無毒；等等，因而受到人們的器重。但是，由于氮化鋁的燒結溫度較高，約在2000℃左右，因而不論是爐體結構還是加熱裝置以及與爐體相關的輔助設施均具有嚴苛的要求，也就是說常規的高溫燒結爐無法勝任對氮化鋁或類似材料的高溫燒結。

在公開的中國專利文獻中可見諸關于高溫真空燒結爐的技術信息，如發明專利申請公布號CN102331175A（高溫真空燒結爐）、CN1352375A（電阻加熱式超高溫真空燒結爐）、CN104776714A（高溫真空燒結爐用紅外測溫裝置及高溫真空燒結爐）、CN104792151A（采用液壓升降裝置的高溫真空燒結爐）和CN104236314A（一種用于氮化鋁燒結的高溫燒結爐加熱系統），等等。

并非限于上面例舉的專利申請均未系統地提及加熱機構、保護氣體引入機構、爐筒、加熱機構和循環冷卻機構等等，因而對于合理規劃出得以對前述的諸如類金剛石氮化物如氮化鋁實施高溫真空燒結的爐子不具有可借鑒的技術啟示。

針對上述已有技術，本申請人作了持久的設計，終于形成了下面將要介紹的技術方案，并且在采取了保密措施下經實驗證明是切實可行的。

發明內容

本發明的任務在于提供一種有助于使爐管內的氣氛處于理想的真空及保護氣體保護的狀態而藉以避免出現氧化情形、有利于在燒結狀態下對爐殼實施物理降溫而藉以防止因高溫而損及爐殼、有益于確保爐管加熱溫度均勻而藉以體現對產品優異的燒結質量、有便于使加熱機構既可發揮良好的加熱效果又能滿足持久的使用壽命而藉以減輕使用維護成本的高溫真空燒結爐。

本發明的任務是這樣來完成的，一種高溫真空燒結爐，包括一爐殼，該爐殼具有一爐殼冷卻機構、并且在爐殼上配接有爐管抽真空接口、爐筒抽真空接口、保護氣體接口和電極接口，在爐殼的長度方向的左端端口和右端端口的部位各擴設有一爐殼法蘭邊，并且在對應于該爐殼法蘭邊的部位配設有一爐殼端蓋；一爐筒，該爐筒以并行于所述爐殼的長度方向的狀態設置在爐殼的爐殼腔內，并且該爐筒的爐筒外壁與爐殼的爐殼腔壁之間保持有空間，藉由該空間構成為爐殼腔通風道，在爐筒的長度方向的左端端口和右端端口的部位各嵌置有一爐筒門蓋圈，該爐筒門蓋圈與所述的爐殼法蘭邊平齊；一爐筒內套，該爐筒內套設置在爐筒的爐筒腔內并且與爐筒腔的腔壁貼觸；一爐管，該爐管設置在所述爐筒的爐筒腔內，并且該爐管的外壁與所述爐筒內套之間保持有空間，藉由該空間構成為爐管加熱機構腔，在爐管的爐管腔內以并行于爐管腔的長度方向并且位于爐管腔的底部設置有一爐床；一保護氣體引入機構，該保護氣體引入機構設置在所述爐管腔內，并且在對應于所述保護氣體接口的位置伸展到爐殼外與保護氣體供給源管路連接；一爐管加熱機構，該爐管加熱機構設置在所述爐管加熱機構腔內，并且在對應于所述電極接口的位置伸展到爐殼外與饋電機構電氣連接，所述爐管抽真空接口與所述爐管的爐管腔相通，所述爐筒抽真空接口與所述爐殼腔通風道相通。

在本發明的一個具體的實施例中，在所述的爐殼上設置有與所述爐管的爐管腔相通的壓力檢測器安裝接口、溫度測定器安裝接口、熱電偶安裝接口和紅外線探測器安裝接口，并且在爐殼上還設置有與所述爐管加熱機構腔相通的加熱機構腔溫度檢測器安裝接口。