一种碳化硅晶体加工后冷却方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅晶体加工后冷却方法，属于碳化硅晶体加工领域，一种碳化硅晶体加工后冷却方法，包括有以下步骤：S1：真空静置、在真空环境下对碳化硅晶柱进行静置，直至其初步冷却成形后取出；S2：风力冷却、利用逐渐降低温度的风力对S1中取出的碳化硅晶柱进行降温，风力温度始终低于碳化硅晶柱温度并高于室温；S3：水力冷却、将风力冷却后的碳化硅晶柱放置在储水设备内部的冷却水中，利用冷却水对碳化硅晶柱进行降温；S4：冰沙冷却、将水力冷却后的碳化硅晶柱放置进入冰块内部，它可以实现，在碳化硅晶柱的不同温度区间利用风力、水和冰对碳化硅晶柱进行降温，提升降温效率。提升降温效率。提升降温效率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅晶体加工后冷却方法


[0001]本专利技术涉及碳化硅晶体加工领域，更具体地说，涉及一种碳化硅晶体加工后冷却方法。

技术介绍

[0002]碳化硅，化学式SiC，俗称金刚砂，宝石名称钻髓，是硅与碳相键结而成的陶瓷状化合物；
[0003]碳化硅在生产完成后，由于其温度较高，需要等待其冷却成形，并降低至室温时才能够继续后续加工，为了提升加工效率，通常利用冷却设备提升碳化硅的冷却效率；
[0004]现有技术中冷却设备的冷却方式通常为风冷和水冷两种；
[0005]其中，使用风冷时，由于空气的密度有限，同时碳化硅表面接触的空气量也有限，导致空气从碳化硅上吸收的热能数量较少，降温速度有较大的瓶颈，冷却效率较差；
[0006]其中，使用水冷时，由于液体的沸点通常较低，与碳化硅之间的温差较大，分子活性较差，导致在其碳化硅温度较高时对碳化硅降温的效率较差；
[0007]为此我们提出一种碳化硅晶体加工后冷却方法。

技术实现思路

[0008]1.要解决的技术问题
[0009]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碳化硅晶体加工后冷却方法，它可以实现，在碳化硅晶柱的不同温度区间利用风力、水和冰对碳化硅晶柱进行降温，提升降温效率。
[0010]2.技术方案
[0011]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0012]一种碳化硅晶体加工后冷却方法，包括有以下步骤：
[0013]S1：真空静置、在真空环境下对碳化硅晶柱进行静置，直至其初步冷却成形后取出；
[0014]S2：风力冷却、利用逐渐降低温度的风力对S1中取出的碳化硅晶柱进行降温，所述风力温度始终低于碳化硅晶柱温度并高于室温；
[0015]S3：水力冷却、将风力冷却后的碳化硅晶柱放置在储水设备内部的冷却水中，利用冷却水对碳化硅晶柱进行降温；
[0016]S4：冰沙冷却、将水力冷却后的碳化硅晶柱放置进入冰块内部，利用冰和碳化硅晶柱之间的温差对碳化硅晶柱进行降温。
[0017]进一步的，所述风力温度和碳化硅晶柱之间的温差始终为10℃～60℃。
[0018]进一步的，所述S2包括有以下步骤：
[0019]S201：风力分区、将风力降温区均匀等分为多个降温分区，且多个所述降温分区的风温按照从高到低的顺序设置
[0020]S202：碳化硅晶柱移动、通过移动设备带动碳化硅晶柱逐步移动至多个降温分区，在多个降温分区内部对分别用不同风温的风力对碳化硅晶柱进行降温处理。
[0021]进一步的，相邻的两个所述降温分区之间的温差为60℃。
[0022]进一步的，多个所述降温分区呈垂直设置，从下至上设置的多个所述降温分区的风温按照从高到低的顺序设置，所述碳化硅晶柱按照从高到低的顺序进行垂直移动，并在垂直移动的同时进行自转。
[0023]进一步的，所述降温分区的风力由多个控温出风设备控制，且多个所述控温出风设备呈环形阵列设置在降温分区的周侧，其出风口朝向碳化硅晶柱的旋转方向倾斜。
[0024]进一步的，所述冷却水的流速为5000m/h～5500m/h。
[0025]进一步的，所述储水设备为水力冷却设备，所述水力冷却设备包括有冷却水道和主机，所述冷却水道为中空的环形槽，其上侧呈开口设计，且所述冷却水道内部安装有两个水泵，两个所述水泵将冷却水道内部分隔出晶体冷却区和液体冷却区，所述碳化硅晶柱放置在晶体冷却区的内部，液体冷却区的内部按照冷却水的流动方向依次设置有水温监测仪和多个制冷器，所述水温监测仪、制冷器和水泵均与主机电性连接。
[0026]进一步的，所述冰沙冷却包括有以下步骤：
[0027]S401：冰块制造，使用模具将冷却水冰冻成规格的冰块；
[0028]S402：冰粒制造，使用破碎装置将冰块破碎成颗粒状的冰粒；
[0029]S403：细冰沙筛分，使用筛分装置对冰粒进行筛分，筛选出符合规格的冰沙；
[0030]S404：底层冰沙铺设，倾倒冰沙，将其中一部分冰沙铺设在容器底部，形成底层冰沙；
[0031]S405：碳化硅晶柱放置，将碳化硅晶柱放置在铺设好的底层冰沙上侧中部；
[0032]S406：冰沙满铺，再次倾倒冰沙，将另一部冰沙铺设在容器内部，对碳化硅晶柱进行完全覆盖；
[0033]S407：冰沙震动，对储存冰沙和碳化硅晶柱的容器进行震动，让融化后的冷却水通过开设在容器底部的开口排出，直至排冷却水速度低于设定流速时，碳化硅晶柱冷却为室温，所述排冷却水速度根据室温进行设定；
[0034]S408：出料，将碳化硅晶柱从中取出，完成出料。
[0035]进一步的，所述冰沙为规格小于0.5mm的冰粒。
[0036]3.有益效果
[0037]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0038](1)本方案通过依次对碳化硅晶柱进行真空静置、风力冷却、水力冷却、冰沙冷却能够在碳化硅晶柱从高到低的不同温度区间利用风力、水和冰对碳化硅晶柱进行降温，提升降温效率。
附图说明
[0039]图1为本专利技术的冷却步骤图；
[0040]图2为本专利技术风力降温区的结构示意图；
[0041]图3为本专利技术风力降温区的俯视图；
[0042]图4为本专利技术水力冷却设备的结构示意图。
[0043]图中标号说明：
[0044]1、碳化硅晶柱；2、控温出风设备；3、冷却水道；4、水温监测仪；5、制冷器；6、主机；7、水泵。
具体实施方式
[0045]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。
[0046]实施例：
[0047]请参阅图1
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4所示，一种碳化硅晶体加工后冷却方法，包括有以下步骤：
[0048]步骤一：真空静置、在真空环境下对碳化硅晶柱1进行静置，直至其初步冷却成形后取出，防止碳化硅晶柱1在冷却成形时与其他元素掺杂，以保证其纯度；
[0049]步骤二：风力冷却、利用逐渐降低温度的风力对步骤一取出的碳化硅晶柱1进行降温，风力温度始终低于碳化硅晶柱1温度并高于室温，且风力温度和碳化硅晶柱1之间的温差始终为10℃～60℃，此时，由于风力和碳化硅晶柱1的温度均相对较高，其内部分子的平均动能也越高，活性较大，碳化硅晶柱1中的热能更容易被风力带走；
[0050]此时，由于碳化硅晶柱1内部含有的热能较高，为了减少降温时对碳化硅晶柱1的破坏，选用破坏较小的风力降温。
[0051]在此，步骤二包括有以下步骤：
[0052]A.风力分区、将风力降温区均匀等分为多个降温分区，且多个降温分区的风温按照从高到低的顺序设置；
[0053]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶体加工后冷却方法，其特征在于：包括有以下步骤：S1：真空静置、在真空环境下对碳化硅晶柱(1)进行静置，直至其初步冷却成形后取出；S2：风力冷却、利用逐渐降低温度的风力对S1中取出的碳化硅晶柱(1)进行降温，所述风力温度始终低于碳化硅晶柱(1)温度并高于室温；S3：水力冷却、将风力冷却后的碳化硅晶柱(1)放置在储水设备内部的冷却水中，利用冷却水对碳化硅晶柱(1)进行降温；S4：冰沙冷却、将水力冷却后的碳化硅晶柱(1)放置进入冰块内部，利用冰和碳化硅晶柱(1)之间的温差对碳化硅晶柱(1)进行降温。2.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶体加工后冷却方法，其特征在于：所述风力温度和碳化硅晶柱(1)之间的温差为10℃～60℃。3.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶体加工后冷却方法，其特征在于：所述S2包括有以下步骤：S201：风力分区、将风力降温区均匀等分为多个降温分区，且多个所述降温分区的风温按照从高到低的顺序设置S202：碳化硅晶柱(1)移动、通过移动设备带动碳化硅晶柱(1)逐步移动至多个降温分区，在多个降温分区内部对分别用不同风温的风力对碳化硅晶柱(1)进行降温处理。4.根据权利要求3所述的一种碳化硅晶体加工后冷却方法，其特征在于：相邻的两个所述降温分区之间的温差为60℃。5.根据权利要求3所述的一种碳化硅晶体加工后冷却方法，其特征在于：多个所述降温分区呈垂直设置，从下至上设置的多个所述降温分区的风温按照从高到低的顺序设置，所述碳化硅晶柱(1)按照从高到低的顺序进行垂直移动，并在垂直移动的同时进行自转。6.根据权利要求5所述的一种碳化硅晶体加工后冷却方法，其特征在于：所述降温分区的风力由多个控温出风设备(2)控制，且多个所述控温出风设备(2)呈环形阵列设置在降温分区的周侧，其出风口朝向碳化硅晶柱(1)的旋转方向倾斜...

【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：