【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于膜材料生长领域，具体涉及一种化学气相沉积炉的导流装置。
技术介绍
1、石墨具有耐高温、较高的导热导电性能、优异的抗热震性能等优点，然而，石墨在高温下易被氧化、腐蚀等缺点严重限制了其在高温热场领域的应用。tac是一种具有高熔点(3983℃)高硬度(15-19gpa)和优异的耐化学侵蚀性材料，并且与石墨及c/c复合材料具有良好的化学相容性和力学相容性。由于这些极具吸引力的特性，通过化学气相沉积法在石墨表面制备tac涂层，被广泛应用于航空航天热防护、单晶生长、能源电子，以及医疗器械等领域，例如火箭喷嘴和超燃冲压发动机组件。
2、化学气相沉积法制备tac涂层是要将石墨或c/c复合材料作为基底置于沉积炉内的载样板上，采用碳氢化合物(ch4、c3h6等)作为碳源，在高温真空环境下发生脱氢成碳反应后，于石墨基底表面与作为钽源的tacl5发生原位碳化反应，通过调控温度、压力、滞留时间、前驱体浓度等因素最终形成tac涂层。一方面，沉积空间内气体的分布、流场的均匀性是影响工件沉积效果的重要因素。气流分布不均会导致工件沉积厚度不均，影响产品性能，延长生产时间。另一方面，多路气体的使用对沉积室的设计提出了更高的要求，只有将ch4与tacl5充分均匀混合才可保证工件表面涂层成分的均一性，否则将会导致工件表面涂层不同区域出现化合物缺碳或者游离碳富集的情况，严重影响产品质量及性能。因此，使各类气体均匀混合，保证流场均匀分布是制造商亟待解决的问题。
3、化学气相沉积过程中，气体输运路径的设计往往会对预制体的沉积质量产生重大
技术实现思路
1、为了解决化学气相沉积沉积效率低的问题，本专利技术提供一种化学气相沉积炉的导流装置，包括阿基米德螺线导流锥和十字导流支架，所述阿基米德螺线导流锥包括锥本体和阿基米德螺线，所述阿基米德螺线分布在所述锥本体的锥面上，所述十字导流支架包括带孔底座和导流杆，所述阿基米德螺线导流锥安插于带孔底座上，所述带孔底座与导流杆连通。
2、较佳的，所述阿基米德螺线导流锥锥本体的锥面上刻有阿基米德螺线形成导流槽，所述导流槽通过带孔底座与导流杆连通。
3、较佳的，所述阿基米德螺线的极坐标方程式为：
4、r＝a+bθ
5、其中a为和b为：(b为螺旋线每增加单位角度r随之对应增加的数值。改变参数a相当于旋转螺线，而参数b则控制相邻两条曲线之间的距离)。
6、较佳的，所述锥本体的高取值为1cm～100cm。
7、较佳的，所述锥本体的底面周长取值为1.5cm～150cm。
8、较佳的，所述导流槽与所述导流杆的连通面为坡面。
9、较佳的，所述导流杆的截面为五边形或直角三角形。
10、较佳的，所述导流杆的根数为4根。
11、较佳的，所述导流杆互成十字形。
12、较佳的，所述十字导流支架还包括支撑圈，所述支撑圈卡于或嵌于沉积炉中的沉积壁上，所述支撑圈呈圆形或方形。
13、本专利技术采用阿基米德螺线导流锥、十字导流支架组合的方式，相比于其他模具，沉积均匀性有提高，既保证多路气体均匀混合又控制气体流场沿径向均匀分布，提高了沉积效率；通过锥面上的四次旋转得到的阿基米德螺线导流槽发生紊流，多种气体得到充分混合从而保证了气体成份上的均一性；成功解决了由于气体入口管径与沉积室内直径较为悬殊的差异而导致的气体流场在沉积室内径向分布严重不均匀问题，保证了载样板上各个区域样品沉积厚度的均匀性。
14、相较于传统的混流器/混合器因封闭仓室会导致绝大部分的钽与碳沉积在了混流器/混合器内，严重影响了沉积效率，本专利技术所设计的小尺寸的阿基米德螺线导流锥和含坡面的十字导流支架组合不仅起到良好的混合多种气体的效果，又能避免与气体过多接触而导致对原料的浪费，保证了沉积效率。
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1.一种化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，包括阿基米德螺线导流锥和十字导流支架，所述阿基米德螺线导流锥包括锥本体和阿基米德螺线，所述阿基米德螺线分布在所述锥本体的锥面上，所述十字导流支架包括带孔底座和导流杆，所述阿基米德螺线导流锥安插于带孔底座上，所述带孔底座与导流杆连通，所述阿基米德螺线导流锥通过带孔底座与导流杆连通。
2.如权利要求1所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述阿基米德螺线导流锥锥本体的锥面上刻有阿基米德螺线形成导流槽，所述导流槽通过带孔底座与导流杆连通。
3.如权利要求2所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述阿基米德螺线的极坐标方程式为：
4.如权利要求1所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述锥本体的高取值为1cm～100cm。
5.如权利要求1所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述锥本体的底面周长取值为1.5cm～150cm。
6.如权利要求2所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述导流槽与导流杆的连通面为坡面。
7.如权利要求1所述的化学
8.如权利要求1所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述导流杆的根数为4根。
9.如权利要求8所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述导流杆互成十字形。
10.如权利要求1所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述十字导流支架还包括支撑圈，所述支撑圈卡于或嵌于沉积炉中的沉积壁上，所述支撑圈呈圆形或方形。
...【技术特征摘要】
1.一种化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，包括阿基米德螺线导流锥和十字导流支架，所述阿基米德螺线导流锥包括锥本体和阿基米德螺线，所述阿基米德螺线分布在所述锥本体的锥面上，所述十字导流支架包括带孔底座和导流杆，所述阿基米德螺线导流锥安插于带孔底座上，所述带孔底座与导流杆连通，所述阿基米德螺线导流锥通过带孔底座与导流杆连通。
2.如权利要求1所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述阿基米德螺线导流锥锥本体的锥面上刻有阿基米德螺线形成导流槽，所述导流槽通过带孔底座与导流杆连通。
3.如权利要求2所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述阿基米德螺线的极坐标方程式为：
4.如权利要求1所述的化学气相沉积炉的导流装置，其特征在于，所述锥本体的高取值为1cm～100...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍彩霞，王闫锋，李爱军，涂建新，张方舟，屠俊阳，张齐贤，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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