一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法技术

本发明专利技术公开了一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，属于炭黑检测领域，一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，包括以下步骤：S1：将生长后的碳化硅晶体放置在坩埚内；S2：利用保温模块进行保温；S3：采用测温模块对碳化硅晶体温度实时监测；S4：通过控制单元对碳化硅晶体控温，所述S1中，将生长后的碳化硅晶体依次码放在坩埚中，晶体与坩埚埚壁之间保留间隙，且间隙距离保持在2

【技术实现步骤摘要】
一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法


[0001]本专利技术涉及碳化硅制备领域，更具体地说，涉及一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法。

技术介绍

[0002]碳化硅晶体在制备工艺中，其中一步需要将定量籽晶投入生长炉中炼制，经过指定的高温和时间炼制生长，最终形成碳化硅晶体毛坯，为了保障晶体的强度质量及密度，需要将生长后的晶体放置在保温设备中加以强化，确保后期制备质量。
[0003]目前用于碳化硅晶体的保温设备，一般都是根据碳化硅晶体的数量及规格，设定一个准确的保温温度，加热设施为达到持续恒温效果，需要一直处于运行状态，这在一定程度上增加了电能损耗，并且对于设备内部温度的监测通常只能在设备显示器上显示，不能通过远程温度监测和控制，在保温过程中，需要工作人员实时查看，增加了生产成本。

技术实现思路

[0004]1.要解决的技术问题
[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，它可以实现，根据坩埚内部温度变化，自动调整温度升降，大大节省了电能损耗，同时可远程监测控制坩埚内部温度信息。
[0006]2.技术方案
[0007]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，包括以下步骤：
[0009]S1：将生长后的碳化硅晶体放置在坩埚内；
[0010]S2：利用保温模块进行保温；
[0011]S3：采用测温模块对碳化硅晶体温度实时监测；
[0012]S4：通过控制单元对碳化硅晶体控温。
[0013]进一步的，所述S1中，将生长后的碳化硅晶体依次码放在坩埚中，晶体与坩埚埚壁之间保留间隙，且间隙距离保持在2
‑
5cm；
[0014]每层晶体之间采用耐热高分子材料(聚酰亚胺)进行分隔。
[0015]进一步的，所述S2中，保温模块包括加热模块和保温结构：
[0016]加热模块上包含加热线圈，加热线圈采用螺旋式缠绕在坩埚外围，且加热线圈温度可产生0
‑
500℃高温，对坩埚内部保温；
[0017]保温结构采用双层包裹且不与加热线圈接触，保温材料为：玻璃棉、气凝胶毯、玻璃纤维等其中任选两种搭配使用；
[0018]当晶体码放完毕后，将坩埚利用埚盖进行封闭，并根据设定温度启动加热线圈进行加热，加热线圈热量对坩埚进行加热并将热量传递到坩埚内部，使得坩埚内部温度保持在设定的温度区间内；
[0019]当加热线圈加热到设定温度区间内，可停止加热，利用保温结构上的双层保温层可对坩埚内碳化硅进行保温。
[0020]进一步的，所述S3中，测温模块包括红外线测温仪、温度传感器、无线通信模块；
[0021]红外线测温仪安装在坩埚内部，对坩埚内部温度进行实时监测，确保坩埚内部温度保持在设定的温度区间内；
[0022]温度传感器安装在保温模块内部，对加热线圈及保温材料温度进行监控，且温度传感器与红外线测温仪通过无线通信模块进行连接，可将坩埚内外部温度信息共享；
[0023]当坩埚或保温层内温度低于设定温度时，此时，再次启动加热线圈进行加热，使得坩埚处于恒温状态。
[0024]进一步的，所述S4中，控制单元包括传输模块、处理单元和信号收发器；
[0025]传输模块连接无线通信模块、红外线测温仪和温度传感器，将红外线测温仪和温度传感器采集的温度信息通过无线通信模块整合后，利用信号收发器同步至处理单元中，处理单元经过分析后，来确定温度是否符合设定区间；
[0026]其中，处理单元分析信号为0或1，坩埚温度为t，设定温度值为w；
[0027]当t＜w时，启动加热线圈对坩埚进行加热，使得坩埚内部温度达到w区间值；
[0028]当t≥w时，关闭加热线圈对坩埚进行加热，使得坩埚内部温度保持w区间值。
[0029]进一步的，所述处理单元为PLC或单片机中的任意一种。
[0030]进一步的，所述高分子材料为聚酰亚胺，呈纸张形式将碳化硅晶体分隔在坩埚中，能够适应坩埚内部温度，让碳化硅晶体保温受热均匀。
[0031]进一步的，碳化硅晶体在保温完成后，取出时还需要对聚酰亚胺材料进行回收处理，其处理方法包括以下步骤：
[0032]A：将每层的聚酰亚胺材料投放同一个容器中，并向容器中倒入肼含量50
‑
90％的水合肼；
[0033]B：在30℃
‑
100℃下待其反应后，生成芳香四甲酰二环肼和芳香二胺的水合肼溶液。
[0034]进一步的，所述坩埚内部温度与保温结构温度在设定的温度区间值内，若正负相差10
‑
25℃时，控制单元介入控制，将加热线圈启动或关闭。
[0035]3.有益效果
[0036]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0037](1)本专利技术可以实现对坩埚内部与保温结构温度的监测和调节功能，当坩埚内部与保温结构内的温度降低或高于设定温度时，将自动启动或关闭加热线圈,将温度控制在设定的温度区间内，大大减少了电能损耗，相比传统保温设备节能30％。
[0038](2)本专利技术利用无线通信模块和信号收发器，可实现坩埚及保温结构内部的温度监测和控制，通过控制单元和传输模块可实时完成对加热线圈的开启或关闭操作，解决传统需要工作人员现场监控的问题，一方面降低了制备成本，另一方面提高其自动化水平。
附图说明
[0039]图1为本专利技术的流程图；
具体实施方式
[0040]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]实施例1：
[0042]请参阅图1，一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，包括以下步骤：
[0043]S1：将生长后的碳化硅晶体放置在坩埚内；
[0044]S2：利用保温模块进行保温；
[0045]S3：采用测温模块对碳化硅晶体温度实时监测；
[0046]S4：通过控制单元对碳化硅晶体控温。
[0047]S1中，将生长后的碳化硅晶体依次码放在坩埚中，晶体与坩埚埚壁之间保留间隙，且间隙距离保持在2
‑
5cm；
[0048]每层晶体之间采用耐热高分子材料进行分隔。
[0049]S2中，保温模块包括加热模块和保温结构：
[0050]加热模块上包含加热线圈，加热线圈采用螺旋式缠绕在坩埚外围，且加热线圈温度可产生0
‑
500℃高温，对坩埚内部保温，加热线圈在坩埚外部进行加热后，热量透过坩埚传递到内部，避免发热源直接与碳化硅晶体接触，容易影响碳化硅晶体结构分子的稳定性；
[0051]保温结构采用双层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将生长后的碳化硅晶体放置在坩埚内；S2：利用保温模块进行保温；S3：采用测温模块对碳化硅晶体温度实时监测；S4：通过控制单元对碳化硅晶体控温。2.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，其特征在于：所述S1中，将生长后的碳化硅晶体依次码放在坩埚中，晶体与坩埚埚壁之间保留间隙，且间隙距离保持在2
‑
5cm；每层晶体之间采用耐热高分子材料(聚酰亚胺)进行分隔。3.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，其特征在于：所述S2中，保温模块包括加热模块和保温结构：加热模块上包含加热线圈，加热线圈采用螺旋式缠绕在坩埚外围，且加热线圈温度可产生0
‑
500℃高温，对坩埚内部保温；保温结构采用双层包裹且不与加热线圈接触，保温材料为：玻璃棉、气凝胶毯、玻璃纤维等其中任选两种搭配使用；当晶体码放完毕后，将坩埚利用埚盖进行封闭，并根据设定温度启动加热线圈进行加热，加热线圈热量对坩埚进行加热并将热量传递到坩埚内部，使得坩埚内部温度保持在设定的温度区间内；当加热线圈加热到设定温度区间内，可停止加热，利用保温结构上的双层保温层可对坩埚内碳化硅进行保温。4.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅晶体用分隔式保温方法，其特征在于：所述S3中，测温模块包括红外线测温仪、温度传感器、无线通信模块；红外线测温仪安装在坩埚内部，对坩埚内部温度进行实时监测，确保坩埚内部温度保持在设定的温度区间内；温度传感器安装在保温模块内部，对加热线圈及保温材料温度进行监控，且温度传感器与红外线测温仪通过无线通信模块进行连接，可将坩埚内外部温度信息共享；当坩埚或保温层内温度低于设定温度时...

【专利技术属性】
技术研发人员：管家辉，杨振华，杨阳，
申请(专利权)人：无锡上机数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：