一种化学气相沉积炉制造技术

本申请公开了一种化学气相沉积炉，包括炉体和设于所述炉体底部的进气装置，所述进气装置包括有主进气管路、分气器和加热器，所述主进气管路连通所述分气器，所述分气器连通所述炉体内部的炉腔，所述分气器用于向炉腔内均匀分布气流，所述加热器设在所述分气器外部，所述加热器用于对所述分气器加热。本申请提供的化学气相沉积炉，碳源气体从主进气管路进入，并通过分气器进行分散进入炉腔内，分气器可向炉腔底部空间进行均匀布气，同时缓冲气流的速率，使气流可充分与炉腔底部的产品反应，并且在分气器上设置加热器，可对进入的碳源气体进行预热，确保碳源气体在炉腔底部开始充分裂解挥发，能够在底部产品进行沉积反应，从而提高产品的整体沉积效果。

A chemical vapor deposition furnace

【技术实现步骤摘要】
一种化学气相沉积炉
本专利技术属于化学气相沉积设备
，具体涉及一种化学气相沉积炉。
技术介绍
炭-炭复合材料是碳纤维增强碳基体的一种高性能复合材料，具有强度高、耐腐蚀、可设计性强等特点，在航天、航空、交通等诸多领域已得到广泛应用，并随着社会的发展和科技的进步，对炭-炭复合材料产品的质量有了更高的要求。化学气相沉积是一种被广泛应用于生产炭-炭复合材料的工艺方法。现有的化学气相沉积炉或沉积系统，大多是从沉积炉的底部通过多路进气管路向沉积炉内通入碳源气体，碳源气体以一定的流量、流速直接通入到炉体内的沉积室的底部，并发生热解后形成基体碳沉积于坯体产品的内部或表面。由于现有的沉积炉的这种进气结构，碳源气体从进气管路直接进入沉积室底部的料盘，并以1～3m/s的速度快速进入沉积炉中部的高温区，造成沉积炉最底端的产品温度过低，达不到沉积温度，而且碳源气体迅速通过底部的产品，还未来得及在底部产品上沉积就跑到了中部产品，从而导致沉积炉内底端产品的沉积效果不佳，使得沉积炉内不同位置的产品质量不一致，或者同一个产品上不同部位的质量不一致。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种化学气相沉积炉，分气器可向炉腔底部空间进行均匀布气，同时缓冲气流的速率，使气流可充分与炉腔底部的产品反应，并且在分气器上设置加热器，可对进入的碳源气体气体进行预热，确保碳源气体在炉腔底部开始充分裂解挥发，能够在底部产品进行沉积反应，从而提高产品的整体沉积效果。本专利技术提供的技术方案如下：一种化学气相沉积炉，包括炉体和设于所述炉体底部的进气装置，所述进气装置包括有主进气管路、分气器和加热器，所述主进气管路连通所述分气器，所述分气器连通所述炉体内部的炉腔，所述分气器用于向炉腔内均匀分布气流，所述加热器设于所述分气器上，所述加热器用于加热气体。进一步的，所述分气器上至少设有两个分气孔，所述分气孔连通所述主进气管路和炉腔。进一步的，所述分气器上的分气孔呈蜂窝状分布。进一步的，所述分气器由石墨制成，所述加热器为感应线圈，所述感应线圈设置在所述分气器外侧，所述感应线圈用于对分气器进行感应加热。进一步的，所述分气器上设有温度传感器。进一步的，所述分气器上连接有旋转装置，所述旋转装置用于带动分气器旋转。进一步的，所述炉体内部设有保温层，所述保温层围成所述炉腔。进一步的，所述保温层内侧设有加热体，所述加热体用于对所述炉腔加热。进一步的，所述炉腔底部设有料板，所述分气器向所述料板均匀分散气体。进一步的，所述炉体顶部设有排气口。本专利技术提供的化学气相沉积炉，碳源气体从主进气管路进入，并通过分气器进行分散进入炉腔内，分气器可向炉腔底部空间进行均匀布气，同时缓冲气流的速率，使气流可充分与炉腔底部的产品反应，并且在分气器上设置加热器，可对进入的碳源气体进行预热，确保碳源气体在炉腔底部开始充分裂解挥发，能够在底部产品进行沉积反应，从而提高产品的整体沉积效果。另外，进气管路由多路小内径进气管路改成主进气管路，进气管路的内径大，进气管路不容易堵塞，因而能解决现有沉积炉的小内径管路堵塞的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的实施例提供的化学气相沉积炉的结构示意图。附图标记说明：炉体1；主进气管路2；分气器3；炉腔4；感应线圈5；中频电源501；温度传感器6；旋转装置7；旋转架701；驱动电机702；保温层8；加热体9；料板10；支架101；排气口11；产品12。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。首先需要说明的是，本申请中所述的“分气器外部”可以是在分气器上，也可以不在分气器上。如图1所示，本实施例提供的一种化学气相沉积炉，包括炉体1和设于所述炉体1底部的进气装置，所述进气装置包括有主进气管路2、分气器3和加热器，所述主进气管路2连通所述分气器3，所述分气器3连通所述炉体1内部的炉腔4，所述分气器3用于向炉腔4内均匀分布气流，所述加热器设在所述分气器3外部，所述加热器用对所述分气器3加热。本实施例提供的化学气相沉积炉，碳源气体从主进气管路2进入，并通过分气器3进行均匀分散进入炉腔4内，分气器3可向炉腔4底部空间进行均匀布气，同时能够缓冲气流的速率，使气流可充分与炉腔4底部的产品12反应，并且在分气器3上设置加热器，可对进入的碳源气体进行预热，确保碳源气体在炉腔4底部具有足够的温度，能够在底部产品12进行沉积反应，从而提高产品12的整体沉积效果。另外，现有技术中采用多路进气管路，管路内径较小，容易发生堵塞，本实施例的化学气相沉积炉将进气管路由多路小内径进气管路改成一个主进气管路2，进气管路的内径大，进气管路不容易堵塞，因而能解决现有沉积炉的进气管路容易堵塞的问题。炉体1底部设有炉口，分气器3设于炉口内，炉口上设有保温层8进行封口，主进气管路2穿过保温层8与分气器3连通，加热器设在分气器3的外部，加热器加热分气器3，从而对分气器3内部的碳源气体进行预热。加热器的预热温度根据实际发生气相沉积所需的温度来确定，气相沉积按温度可分为200℃～500℃低温沉积、500℃～1000℃中温沉积、1000℃～1300℃高温沉积，预热温度比沉积温度低100℃～200℃，优选预热温度比沉积温度低150℃。在碳源气体由进气装置进入炉腔4的过程中，在分气器3内进行预热，使碳源气体进入炉腔4底部时即可达到发生化学气相沉积的温度，碳源气体可进行充分裂解挥发，在炉腔4底部的产品12或者炉腔4内产品12的底部进行充分沉积反应，有助于产品12表面沉积均匀，提高产品12的沉积质量，并且也可提高碳源气体在产品12上沉积反应的速率。其中，所述分气器3上至少设有两个分气孔，所述分气孔连通所述主进气管路2和炉腔4。气孔具体呈柱状，可以是圆柱状、多边形柱状等，气孔的数量可根据炉体1或炉腔4的大小来确定，气孔均匀分布在分气器3上。碳源气体由一个主进气管路2进入后经分气器3上的各分气孔均匀分散，气体因流道形状发生变化而受到流动阻力，且分气器3中的分气孔对气体总的管流摩擦阻力和绕流摩擦阻力增大，因而碳源气体在分气器3中的流速会降低，即分气器3可对碳源气体的流速具有一定的缓冲作用，使碳源气体以适宜的速率均匀进入炉腔4底部。优选的，所述分气器3上的分气孔呈蜂窝状分布。每个分气孔的四周分布有多个分气孔，相邻的分气孔共用同一孔壁，这种结构既可大大节约材料，又具有很强的结构稳定性，当一部分的分气孔受到损坏时，不会破坏整个分气器3的结构。具体的，分气孔的横截面为正六边形，即分气孔为六角柱体形状，分气孔的每一侧孔壁均与其它的分气孔相邻，故一个分气孔周围分布有六个其它的分气孔，分气孔每一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学气相沉积炉，包括炉体(1)和设于所述炉体(1)底部的进气装置，其特征在于，所述进气装置包括有主进气管路(2)、分气器(3)和加热器，所述主进气管路(2)连通所述分气器(3)，所述分气器(3)连通所述炉体(1)内部的炉腔(4)，所述分气器(3)用于向炉腔(4)内均匀分布气流，所述加热器设在所述分气器(3)外部，所述加热器用于对所述分气器(3)加热。

【技术特征摘要】
1.一种化学气相沉积炉，包括炉体(1)和设于所述炉体(1)底部的进气装置，其特征在于，所述进气装置包括有主进气管路(2)、分气器(3)和加热器，所述主进气管路(2)连通所述分气器(3)，所述分气器(3)连通所述炉体(1)内部的炉腔(4)，所述分气器(3)用于向炉腔(4)内均匀分布气流，所述加热器设在所述分气器(3)外部，所述加热器用于对所述分气器(3)加热。2.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其特征在于，所述分气器(3)上至少设有两个分气孔，所述分气孔连通所述主进气管路(2)和炉腔(4)。3.根据权利要求2所述的化学气相沉积炉，其特征在于，所述分气器(3)上的所述分气孔呈蜂窝状分布。4.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其特征在于，所述分气器(3)由石墨制成，所述加热器为感应线圈(5)，所述感应线圈(5)设置在所述分气器(3)外侧，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡祥龙，戴煜，杨毅成，
申请(专利权)人：湖南顶立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43