一种碳化硅晶体生长用输送装置的制作方法

1.本发明属于输送装置技术领域，具体涉及一种碳化硅晶体生长用输送装置。


背景技术：

2.传统的反应釜直接将碳化硅晶体生长用的物料投放进去，然而物料分散不均匀，并且传统反应釜是在反应中对物料进行搅拌，搅拌效果差不能使物料完全搅拌均匀。
3.同时物料未混合就进入反应釜，可能会使反应速度及产率降低；同时使物料黏在反应釜的内壁上，不容易清理。
4.因此，亟需开发一种新的碳化硅晶体生长用输送装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种碳化硅晶体生长用输送装置。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种碳化硅晶体生长用输送装置，其包括：进料机构、混料机构、气体注入机构、第一反应釜、第二反应釜和出料机构；其中所述进料机构与混料机构相连接，所述混料机构的输出口连接第一反应釜、第二反应釜，所述气体注入机构与第一反应釜、第二反应釜相连，所述出料机构位于第二反应釜的出料口下方；所述进料机构将物料输送至混料机构内，并通过所述混料机构对物料进行混料；所述气体注入机构将第一反应釜或第二反应釜内空气抽出，并向所述第一反应釜或第二反应釜注入相应反应气体，即当所述第一反应釜或第二反应釜处于反应环境后，所述混料机构将物料输送至第一反应釜或第二反应釜中进行反应；以及所述第二反应釜将成品通过出料机构输出至相应储存罐内。
7.进一步，所述进料机构包括：进料仓、进料管道和进料泵；所述进料管道连接进料仓和混料机构，且所述进料泵位于进料管道内，即所述进料泵将进料仓内储存的物料通过进料管道输送至混料机构内。
8.进一步，所述混料机构包括：至少一个混料仓和至少一个混料组件；各所述混料仓对应设置一个混料组件，所述进料管道上对应每个混料仓设置相应进料阀，即通过控制相应进料阀将物料送入对应的混料仓内；各所述混料组件在混料仓内纵向移动，以对物料进行混料。
9.进一步，所述混料组件包括：混料气缸、混料杆和混料浮板；所述混料杆纵向设置在混料仓内，所述混料气缸的活动部连接混料杆的一端，所述混料杆的另一端连接混料浮板；所述混料浮板上均匀排列若干通孔，所述混料气缸驱动混料杆纵向移动，以带动所述混料浮板在混料仓内纵向运动，即所述混料浮板做往复运动对物料进行混料。
10.进一步，所述气体注入机构包括：气瓶、气体管道和真空泵；所述第一反应釜、第二反应釜通过气体管道连接气瓶，且所述真空泵位于气体管道内，即所述真空泵通过气体管道将第一反应釜或第二反应釜内空气排出，或所述真空泵通过气体管道将气瓶内反应气体注入第一反应釜或第二反应釜。
11.进一步，所述气体管道与第一反应釜、第二反应釜连接处分别设置相应气阀，即通过控制相应气阀使所述气瓶与第一反应釜和/或第二反应釜连通。
12.进一步，各所述混料仓通过混料管道连接第一反应釜、第二反应釜，所述混料管道与各混料仓连接处及混料管道与第一反应釜、第二反应釜连接处分别设置相应混料阀，即通过控制相应混料阀使对应的混料仓与第一反应釜和/或第二反应釜连通。
13.进一步，所述出料机构包括：至少一个出料仓；各所述出料仓内设置有相应螺旋输送机，即各所述出料仓接收第二反应釜输出的碳化硅晶体，并通过相应螺旋输送机输送至储存罐。
14.进一步，所述第一反应釜内开设有存储腔，且所述存储腔内设置有丝杆机构、活动盘、安装盘和搅拌机构；所述丝杆机构穿过活动盘、安装盘，且所述丝杆机构纵向设置；所述活动盘活动连接在丝杆机构上，所述安装盘固定在活动盘的底部，且所述安装盘的周向上活动安装有搅拌机构；所述丝杆机构驱动活动盘纵向移动，且所述活动盘在纵向移动过程中在丝杆机构上转动，进而使所述安装盘带动搅拌机构对储存腔内物料进行搅拌；所述搅拌机构向下运动或向下运动抵住物料时，所述搅拌机构在安装盘上摆动，并抵住所述活动盘的底部进行打磨、刮料，或所述搅拌机构向下运动抵住储存腔底部，直至所述搅拌机构抵住活动盘的底部，以使各搅拌组件对活动盘、储存腔底部进行打磨、刮料。
15.进一步，所述第二反应釜内设置有反应腔，所述反应腔内注入相应助溶剂；籽晶杆纵向插入所述助溶剂内，并轴向转动；所述助溶剂液面上方设置有移动低温冷块，以对籽晶杆与助溶剂之间的固液界面进行温度梯度调控。
16.本发明的有益效果是，本发明通过设置进料机构、混料机构能够对物料进行预混料，将物料混合充分后进入相应反应釜后进行反应，能够使反应更加充分以提高反应效果，同时设置气体注入机构能够使反应釜处于良好的反应环境，进而通过出料机构实现自动化出料，在第二反应釜内液面上方设置热容较大的移动低温冷块来实现固液界面的温度梯度调控，有助于籽晶上稳定快速结晶。
17.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
20.图1是本发明的碳化硅晶体生长用输送装置的整装图；图2是本发明的碳化硅晶体生长用输送装置的侧视图；图3是本发明的混料机构的结构图；图4是本发明的第一反应釜的内部结构图；图5是本发明的第一反应釜的内部仰视图。
21.图中：1、进料机构；101、进料仓；102、进料管道；2、混料机构；201、混料仓；202、混料气缸；203、混料杆；204、混料浮板；205、混料管道；3、气体注入机构；301、气体管道；4、第一反应釜；401、丝杆；4011、移动t形槽；402、丝杆螺母；4021、转动t形槽；403、移动杆；404、丝杆电机；405、活动盘；4051、第一t形块；4052、第二t形块；406、安装盘；4061、安装槽；4062、滑动杆；407、铰接套；408、铰接杆；409、搅拌板；410、破碎齿；411、输送阀；412、输送管道；5、第二反应釜；6、出料机构；601、出料仓；602、螺旋输送机；7、储存罐。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1在本实施例中，如图1至图5所示，本实施例提供了一种碳化硅晶体生长用输送装置，其包括：进料机构1、混料机构2、气体注入机构3、第一反应釜4、第二反应釜5和出料机构6；其中所述进料机构1与混料机构2相连接，所述混料机构2的输出口连接第一反应釜4、第二反应釜5，所述气体注入机构3与第一反应釜4、第二反应釜5相连，所述出料机构6位于第二反应釜5的出料口下方；所述进料机构1将物料输送至混料机构2内，并通过所述混料机构2对物料进行混料；所述气体注入机构3将第一反应釜4或第二反应釜5内空气抽出，并向所述第一反应釜4或第二反应釜5注入相应反应气体，即当所述第一反应釜4或第二反应釜5处于反应环境后，所述混料机构2将物料输送至第一反应釜4或第二反应釜5中进行反应；以及所述第二反应釜5将碳化硅晶体通过出料机构6输出至相应储存罐7内。
24.进料机构1进料机构1位于混料机构2下方，进料机构1与混料机构2能够节约设备占地，从而实现输送物料的作用。
25.混料机构2混料机构2起到对物料进行预混料的作用，能够在物料进入第一反应釜4、第二反应釜5之前将物料混合，能够提高反应效率。
26.气体注入机构3气体注入机构3能够制造第一反应釜4或第二反应釜5良好的反应环境，提高反应效率及反应效果。
27.出料机构6出料机构6主要起出料的作用，能够将第二反应釜5中成品通过出料机构6输出至
相应储存罐7内，方便后续处理。
28.在本实施例中，本实施例通过设置进料机构1、混料机构2能够对物料进行预混料，将物料混合充分后进入相应反应釜后进行反应，能够使反应更加充分以提高反应效果，同时设置气体注入机构3能够使反应釜处于良好的反应环境，进而通过出料机构6实现自动化出料，在第二反应釜5内液面上方设置热容较大的移动低温冷块来实现固液界面的温度梯度调控，有助于籽晶杆上稳定结晶。
29.在本实施例中，所述进料机构1包括：进料仓101、进料管道102和进料泵；所述进料管道102连接进料仓101和混料机构2，且所述进料泵位于进料管道102内，即所述进料泵将进料仓101内储存的物料通过进料管道102输送至混料机构2内。
30.在本实施例中，进料仓101内投放多种物料，根据籽晶生长的需求按比例进行配置，同时能够根据不同情况实时配置不同物料的比例。
31.在本实施例中，所述混料机构2包括：至少一个混料仓201和至少一个混料组件；各所述混料仓201对应设置一个混料组件，所述进料管道102上对应每个混料仓201设置相应进料阀，即通过控制相应进料阀将物料送入对应的混料仓201内；各所述混料组件在混料仓201内纵向移动，以对物料进行过滤、混料。
32.在本实施例中，设置多个混料仓201配合进料管道102上对应每个混料仓201设置的进料阀，实现对不同物料混合。
33.在本实施例中，所述混料组件包括：混料气缸202、混料杆203和混料浮板204；所述混料杆203纵向设置在混料仓201内，所述混料气缸202的活动部连接混料杆203的一端，所述混料杆203的另一端连接混料浮板204；所述混料浮板204上均匀排列若干通孔，所述混料气缸202驱动混料杆203纵向移动，以带动所述混料浮板204在混料仓201内纵向运动，即所述混料浮板204做往复运动对物料进行混料。
34.在本实施例中，在混料浮板204上设置通孔能够使物料反复通过通孔进行混料，使得混合更加均匀。
35.在本实施例中，所述气体注入机构3包括：气瓶、气体管道301和真空泵；所述第一反应釜4、第二反应釜5通过气体管道301连接气瓶，且所述真空泵位于气体管道301内，即所述真空泵通过气体管道301将第一反应釜4或第二反应釜5内空气排入气瓶，或所述真空泵通过气体管道301将气瓶内反应气体注入第一反应釜4或第二反应釜5。
36.在本实施例中，所述气体管道301与第一反应釜4、第二反应釜5连接处分别设置相应气阀，即通过控制相应气阀使所述气瓶与第一反应釜4和/或第二反应釜5连通。
37.在本实施例中，各所述混料仓201通过混料管道205连接第一反应釜4、第二反应釜5，所述混料管道205与各混料仓201连接处及混料管道205与第一反应釜4、第二反应釜5连接处分别设置相应混料阀，即通过控制相应混料阀使对应的混料仓201与第一反应釜4和/或第二反应釜5连通。
38.在本实施例中，所述出料机构6包括：至少一个出料仓601；各所述出料仓601内设置有相应螺旋输送机602，即各所述出料仓601接收第二反应釜5输出的成品，并通过相应螺旋输送机602输送至储存罐7。
39.在本实施例中，所述第一反应釜4内开设有存储腔，且所述存储腔内设置有丝杆机构、活动盘405、安装盘406和搅拌机构；所述丝杆机构穿过活动盘405、安装盘406，且所述丝
杆机构纵向设置；所述活动盘405活动连接在丝杆机构上，所述安装盘406固定在活动盘405的底部，且所述安装盘406的周向上活动安装有搅拌机构；所述丝杆机构驱动活动盘405纵向移动，且所述活动盘405在纵向移动过程中在丝杆机构上转动，进而使所述安装盘406带动搅拌机构对储存腔内物料进行搅拌；所述搅拌机构向下运动或向下运动抵住物料时，所述搅拌机构在安装盘406上摆动，并抵住所述活动盘405的底部进行打磨、刮料，或所述搅拌机构向下运动抵住储存腔底部，直至所述搅拌机构抵住活动盘405的底部，以使各搅拌组件对活动盘405、储存腔底部进行打磨、刮料。
40.在本实施例中，破碎机构固定在安装盘406的底部，所述丝杆机构驱动活动盘405纵向移动，且所述活动盘405在纵向移动过程中在丝杆机构上转动，即所述安装盘406带动破碎机构对储存腔内块状物料进行破碎，以将块状物料破碎、研磨成粉状物料。
41.在本实施例中，丝杆机构主要起驱动的作用，能够带动活动盘405、安装盘406纵向移动且转动，进而带动搅拌机构将物料搅拌均匀，并将物料向破碎机构靠拢，从而实现破碎机构在安装盘406带动下转动，并且对物料进行研磨，将块状物料碾碎成粉状物料，使得混料更加均匀。
42.在本实施例中，活动盘405主要起安装、限位的作用，活动盘405与丝杆机构是活动限位安装，进而能实现活动盘405在丝杆机构上移动的同时并转动，带动安装盘406纵向移动且转动。
43.在本实施例中，安装盘406主要起安装的作用，安装盘406上安装破碎机构、搅拌机构，同时安装盘406在纵向移动并转动的过程中，能够带动搅拌机构不断搅拌物料，破碎机构对物料进行研磨。
44.在本实施例中，输送机构主要起到输送物料的作用，能够将破碎、搅拌后的物料输送至第二反应釜5。
45.在本实施例中，本实施例通过在丝杆机构上活动设置活动盘405、安装盘406，能够使得安装盘406不仅能够转动还能够沿着丝杆机构上下移动，从而实现搅拌机构在储存腔内充分搅拌物料，安装盘406上设置的破碎机构能够起到研磨物料的作用，同时搅拌机构能够将物料朝向破碎机构收拢，进而提高对物料搅拌、研磨效果，有助于后续碳化硅晶体生长。
46.在本实施例中，所述丝杆机构包括：丝杆401、丝杆螺母402、移动杆403和丝杆电机404；所述丝杆401纵向设置在第一反应釜4内，所述丝杆螺母402活动设置在丝杆401上，所述移动杆403的一端与第一反应釜4的内壁活动连接，所述移动杆403的另一端与丝杆螺母402固定；所述活动盘405与丝杆螺母的底部活动连接，所述活动盘405还与丝杆401活动连接；所述丝杆电机404驱动丝杆401转动，以使所述丝杆螺母402沿丝杆401长度方向进行纵向移动，即所述丝杆401带动活动盘405转动，且所述丝杆螺母402带动活动盘405纵向移动。
47.在本实施例中，移动杆403与第一反应釜4的内壁通过槽块配合，实现移动杆403在第一反应釜4的内壁移动，同时移动杆403对丝杆螺母402起到导向作用，能够使得丝杆电机404驱动丝杆401转动时丝杆螺母402在丝杆401上纵向移动。
48.在本实施例中，所述丝杆401穿过丝杆螺母402、活动盘405、安装盘406；所述丝杆螺母402的内侧壁上开设转动t形槽4021，所述活动盘405的顶部向上延伸形成连接板，且在所述连接板上对应转动t形槽4021位置处设置第一t形块4051，以使所述活动盘405与丝杆
螺母402活动限位连接；所述丝杆401上开设移动t形槽4011，所述活动盘405的内壁朝向移动t形槽4011延伸形成第二t形块4052，以使所述活动盘405与丝杆401活动限位连接，即所述活动盘405在丝杆螺母402带动下纵向移动，并随所述丝杆401转动。
49.在本实施例中，活动盘405与丝杆螺母402时通过第一t形块4051与转动t形槽4021相配合，能够使得活动盘405与丝杆螺母402相对转动，同时活动盘405与丝杆401通过第二t形块4052与移动t形槽4011相配合，能够使得活动盘405能够在丝杆401上纵向移动，从而实现丝杆401转动带动丝杆螺母402在丝杆401上纵向移动，同时带动活动盘405在丝杆螺母402带动下移动并转动，进而带动安装盘406在丝杆401上移动并转动。
50.在本实施例中，所述破碎机构包括：若干破碎齿410；各所述破碎齿410均匀排列并径向设置在安装盘406的底部；所述安装盘406在纵向移动并转动过程中带动各破碎齿410抵住物料进行破碎。
51.在本实施例中，各破碎齿410均匀排列并径向设置在安装盘406的底部，能够起到安装盘406抵压物料的时候对物料进行破碎的作用。
52.在本实施例中，所述安装盘406的周向设置若干安装槽4061，各所述安装槽4061内设置有滑动杆4062；所述搅拌机构包括：若干搅拌组件；各所述搅拌组件铰接在对应安装槽4061内的滑动杆4062上；各所述搅拌组件在滑动杆4062上滑动，并绕所述滑动杆4062转动，即所述安装盘406带动各搅拌组件转动，以使各搅拌组件在相应滑动杆4062转动以对储存腔内物料进行搅拌，并将物料朝向所述破碎机构收拢；各搅拌组件向下运动或向下运动抵住物料时，各搅拌组件在相应滑动杆4062上摆动，并抵住活动盘405的底部进行打磨、刮料，或各搅拌组件向下运动抵住储存腔底部，直至各搅拌组件在相应滑动杆4062上摆动抵住活动盘405的底部，以使各搅拌组件对活动盘405、储存腔底部进行打磨、刮料。
53.在本实施例中，所述搅拌组件包括：铰接套407、铰接杆408和搅拌板409；所述铰接杆408的一端连接铰接套407，所述铰接杆408的另一端连接搅拌板409，所述铰接套407活动套装在滑动杆4062上；所述搅拌板409呈倾斜设置，且所述搅拌板409两侧呈刃口设置；所述铰接套407在滑动杆4062上滑动，并绕所述滑动杆4062转动，即所述搅拌板409在安装盘406转动时，以对物料进行搅拌并朝向所述破碎机构收拢；所述安装盘406带动搅拌板409的一侧抵住储存腔底部，直至所述搅拌板409的另一侧抵住活动盘405的底部，使所述搅拌板409两侧分别对活动盘405、储存腔底部进行打磨、刮料。
54.在本实施例中，铰接套407是铰接在滑动杆4062上的，安装盘406在转动过程中，铰接套407是在滑动杆4062上移动、转动的，同时搅拌板409与物料抵压发生摆动，实现搅拌板409对物料搅拌的作用，同时搅拌板409上刃口被活动盘405打磨，同时搅拌板409对活动盘405进行刮料、清理；搅拌板409上刃口接触储存腔底部被打磨，并对储存腔底部进行打磨、清理。
55.在本实施例中，所述滑动杆4062的上方、下方均设置有气囊，各所述气囊朝向滑动杆4062设置有喷油孔，且各所述气囊中储存有润滑油；所述铰接套407与铰接杆408连接处设置有防尘套，且所述防尘套将安装槽4061密封，即所述搅拌板409在滑动杆4062上摆动时，所述铰接套407、铰接杆408抵住相应气囊通过喷油孔向滑动杆4062喷出润滑油，且所述铰接套407在滑动杆4062上滑动进行润滑。
56.在本实施例中，由于防尘套将安装槽4061密封，一方面避免润滑油漏出，另一方面
防止物料进入安装槽4061内。
57.在本实施例中，铰接套407、铰接杆408在摆动过程能够抵住气囊挤出润滑油，在铰接套407在滑动杆4062上滑动时将润滑油抹云，能够防止搅拌组件卡壳，持续工作。
58.在本实施例中，各所述安装槽4061间隔设置，所述铰接套407在滑动杆4062上滑动时，当所述铰接套407与安装槽4061的槽壁碰撞，即抖动所述搅拌板409将物料振落，起到对搅拌板409清理、落料的作用。
59.在本实施例中，所述输送机构包括：设置在第一反应釜4底部的输送阀411和输送管道412；所述输送阀411与储存腔连通，即所述储存腔内物料经输送阀411、输送管道412送至第二反应釜5内。
60.在本实施例中，所述第二反应釜5内设置有反应腔，所述反应腔内安装籽晶自动更换装置，注入相应助溶剂；籽晶杆纵向插入所述助溶剂内，并轴向转动；所述助溶剂液面上方设置有移动低温冷块，以对籽晶杆与助溶剂之间的固液界面进行温度梯度调控。
61.在本实施例中，在快速晶体生长过程中一般需要增加温度梯度来实现，若温度梯度在固液界面以下的话，会导致液面温度过低而产生自发成核，影响晶体生长，本实施例通过在液面上方引入一个热容较大的移动低温冷块来实现固液界面的温度梯度调控。
62.在本实施例中，移动低温冷块为一由驱动部件驱动的移动块，移动块中通入冷媒，冷媒可以是氦气或其他。
63.综上所述，本发明通过设置进料机构、混料机构能够对物料进行预混料，将物料混合充分后进入相应反应釜后进行反应，能够使反应更加充分以提高反应效果，同时设置气体注入机构能够使反应釜处于良好的反应环境，进而通过出料机构实现自动化出料，在第二反应釜内液面上方设置热容较大的移动低温冷块来实现固液界面的高温度梯度调控，有助于籽晶上稳定高速结晶。
64.本技术中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
65.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
66.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
67.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
68.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。