一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置的制作方法

1.本实用新型属于碳碳复合材料生产领域，具体涉及一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置。


背景技术：

2.在c/c复合材料的生产过程中，沉积致密是其中的关键环节，随着产品尺寸的增大与大装炉量需求的增加，特别是在光伏行业中，随着大尺寸直拉单晶炉（cz）的大规模应用，大尺寸c/c复合材料坩埚也得到了广泛的使用。
3.直拉单晶炉使用的c/c复合材料坩埚，是用碳纤维编织预制体，然后经过化学气相沉积（chemical vapor deposition,简称cvd）致密化处理，经机械加工得到的耐高温的碳复合材料制品。气相沉积的工艺过程是：将产品加热到一定温度，在堆放产品的沉积室的顶部或底部安装布气装置，使碳源气体定向流过产品，从而使热解碳填充产品空隙，而达到增密效果，随着大尺寸c/c复合材料坩埚市场需求的增加，生产c/c坩埚的大型化学气相沉积炉也越来越多的投入使用，大型化学气相沉积炉沉积室的直径和高度大幅增加，满足一次装入尺寸更大、数量更多的产品需求，同时也产生了一个问题：即炉内主布气管无法为远端的产品提供均匀的、满足工艺需求浓度的碳源气体，从而使处于远端的产品在同样时间内无法获得同样的致密效果，同一炉产品在致密效果上会出现较大的差异，从而增加工艺时间，降低生产效率，增加工艺成本。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术中问题，本实用新型公开一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，包括导气管和补气管，向沉积室内均匀定向喷射、弥散气体，解决大型化学气相沉积炉内气氛均匀性差的问题。
5.为实现上述发明目的，本实用新型采用下述技术方案：
6.一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，包括若干个沿炉体轴向间隔设置在所述沉积炉沉积室侧壁的补气单元，每个补气单元包括若干个沿沉积炉沉积室的周向间隔设置的补气结构，所述补气结构包括补气管和导气管，导气管穿过沉积室和保温层，导气管一端通过接头与金属软管的一端连接，金属软管的另一端通过设置在炉外的气体调节装置与炉外气源相连接，导气管另一端与伸入到沉积室的补气管连接，补气管沿沉积室的周向延伸，在补气管上沿轴向间隔设置有若干贯穿补气管管壁朝向沉积室中部的气孔。
7.进一步地，所述立式大型化学气相沉积炉的补气装置包括三个沿炉体轴向间隔设置在所述沉积炉沉积室侧壁的补气单元，每个补气单元包括六个沿沉积炉沉积室的周向间隔设置的补气结构。
8.进一步地，在所述立式大型化学气相沉积炉沉积室侧壁的中部至少设置有一个补气单元，每个补气单元包括六个沿沉积炉沉积室的周向间隔设置的补气结构。
9.进一步地，补气管和导气管之间通过固定座固定连接，固定座通过石墨螺丝固定
在沉积室内壁上。
10.进一步地，在补气管的两端分别吻合套设有管帽。
11.进一步地，气体调节装置包括用于控制补气量大小的调节阀和流量计。
12.进一步地，补气管、固定座和导气管的材质均为等静压石墨。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型立式大型化学气相沉积炉的补气装置，沿炉体轴向在所述沉积炉沉积室侧壁间隔设置若干补气单元，每个补气单元包括若干个沿沉积炉沉积室的周向间隔设置的补气结构，每个补气结构分别包括沿沉积室周向延伸的补气管和穿过沉积室和保温层的导气管，工作时，炉外气源内碳源气体依次通过导气管和补气管向沉积室内增补碳源气体，使远端的产品也能得到均匀的、满足工艺需求浓度的碳源气体，从而使处于远端的产品在同样时间内获得同样的致密效果，达到沉积室内气氛均匀性的目的，实现了产品致密的均匀性，不同位置致密一致性，避免同一炉产品在致密效果上会出现较大的差异，降低工艺时间，提高生产效率，降低工艺成本。
附图说明
15.图1是本实用新型补气装置的安装位置示意图；
16.图2是本实用新型中补气结构的立体结构示意图；
17.图3是本实用新型中补气结构的仰结构示意图；
18.上述图中：1-沉积炉；2-补气结构；2.1-补气管；2.2-固定座；2.3-管帽；2.4-导气管；2.5-接头；2.6-气孔。
具体实施方式
19.为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
20.结合附图1-附图3详细阐述本实用新型一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，此处需要说明的是，优选炉体是正六边形或圆形，所述立式大型化学气相沉积炉包括沿轴向设置的上、中、下三段，此处需要说明的是，对于较小炉体，炉体上段临近炉体的主进气装置，炉体下段临近炉体的主出气装置，只需要在炉体中段沉积室的侧壁上设置补气单元，对于较大炉体，在上、中、下三段炉体沉积室的侧壁上分别设置有补气单元，在所述沉积炉1沉积室侧壁上共设置三个沿炉体轴向间隔设置的补气单元，每个补气单元包括对应设置在沉积炉1沉积室六边侧壁上的六个补气结构2，或者沿周向均匀间隔设置在圆形的沉积炉1沉积室侧壁的六个补气结构2，所述补气结构2包括补气管2.1和导气管2.4，导气管2.4穿过沉积室和保温层，导气管2.4一端通过接头2.5与金属软管的一端连接，金属软管的另一端通过设置在炉外的气体调节装置与炉外气源相连接，金属软管是耐高温的金属软管，气体调节装置包括调节阀和流量计，调节阀配合流量计用于控制补气量的大小，导气管2.4另一端与伸入到沉积室的补气管2.1连接，补气管2.1沿沉积室的周向延伸，在补气管2.1的两端分别吻合套设有管帽2.3，在补气管2.1上沿轴向间隔设置有若干贯穿补气管2.1管壁朝向沉积室中部的气孔2.6，气体由补气2.1管的数个气孔2.6向沉积室内均匀定向喷射、弥散，弥补沉积室内距主布气管较远位置，气量不足、浓度不能满足工艺要求的缺陷，解决大型化
学气相沉积炉沉积室内气氛均匀性不足的问题，补气管2.1和导气管2.4之间通过固定座2.2固定连接，固定座2.2通过石墨螺丝固定在沉积室内壁上，补气装置在沉积室内壁上安装固定，安装容易，更换便捷，补气管2.1、固定座2.2、管帽2.3和导气管2.4的材质均为等静压石墨，经机械加工、装配而成，能够适应沉积室内高温。
21.本实用新型工作过程如下：
22.导气管2.4穿过沉积室和保温层，并通过耐高温金属软管和炉外气体调节装置与炉外气源连接，工作时，炉外气源内碳源气体依次通过金属软管、导气管2.4和补气管2.1向沉积室内增补碳源气体，使远端的产品也能得到均匀的、满足工艺需求浓度的碳源气体，从而使处于远端的产品，在同样时间内获得同样的致密效果，避免同一炉产品在致密效果上会出现较大的差异，降低工艺时间，提高生产效率，降低工艺成本。
23.以上说明仅为本实用新型的应用实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，不能以此来限定本实用新型的权利范围，任何根据本实用新型的技术方案所做的等效变化，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，其特征是：包括若干个沿炉体轴向间隔设置在所述沉积炉沉积室侧壁的补气单元，每个补气单元包括若干个沿沉积炉沉积室的周向间隔设置的补气结构，所述补气结构包括补气管和导气管，导气管穿过沉积室和保温层，导气管一端通过接头与金属软管的一端连接，金属软管的另一端通过设置在炉外的气体调节装置与炉外气源相连接，导气管另一端与伸入到沉积室的补气管连接，补气管沿沉积室的周向延伸，在补气管上沿轴向间隔设置有若干贯穿补气管管壁朝向沉积室中部的气孔。2.根据权利要求1所述一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，其特征是：包括三个沿炉体轴向间隔设置在所述沉积炉沉积室侧壁的补气单元，每个补气单元包括六个沿沉积炉沉积室的周向间隔设置的补气结构。3.根据权利要求1所述一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，其特征是：在所述沉积炉沉积室侧壁的中部至少设置有一个补气单元，每个补气单元包括六个沿沉积炉沉积室的周向间隔设置的补气结构。4.根据权利要求1所述一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，其特征是：补气管和导气管之间通过固定座固定连接，固定座通过石墨螺丝固定在沉积室内壁上。5.根据权利要求1所述一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，其特征是：在补气管的两端分别吻合套设有管帽。6.根据权利要求1所述一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，其特征是：气体调节装置包括用于控制补气量大小的调节阀和流量计。7.根据权利要求1所述一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，其特征是：补气管、固定座和导气管的材质均为等静压石墨。

技术总结
本实用新型属于碳碳复合材料生产领域，具体涉及一种立式大型化学气相沉积炉的补气装置，包括若干个沿炉体轴向间隔设置在所述沉积炉沉积室侧壁的补气单元，每个补气单元包括若干个沿沉积炉沉积室的周向间隔设置的补气结构，所述补气结构包括补气管和导气管，在补气管上沿轴向间隔设置有若干贯穿补气管管壁朝向沉积室中部的气孔，工作时，炉外气源内碳源气体依次通过导气管和补气管向沉积室内增补碳源气体，使远端的产品也能得到均匀的、满足工艺需求浓度的碳源气体，从而使处于远端的产品在同样时间内获得同样的致密效果，达到沉积室内气氛均匀性的目的，实现了产品致密的均匀性，避免同一炉产品在致密效果上会出现较大的差异。差异。差异。


技术研发人员：高晓堂 曹俊英 袁宇杰 刘锦成
受保护的技术使用者：洛阳八佳电气科技股份有限公司
技术研发日：2021.09.26
技术公布日：2022/1/18