專利名稱：一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石英容器涂層領(lǐng)域，特別涉及一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置及方法。
背景技術(shù)：
石英坩堝本身是非晶質(zhì)的介態(tài)能，在適當(dāng)?shù)臈l件下他會(huì)發(fā)生相變化而形成穩(wěn)定的白矽石結(jié)晶態(tài)，隨著單晶拉制時(shí)間的增加，可能使得白矽石結(jié)晶整個(gè)剝落。這些剝落的白矽石顆粒，隨著流動(dòng)而飄動(dòng)在溶液中。大部分的顆粒，在一定時(shí)間之后即可完全溶解于溶液內(nèi)。然而仍有些幾率，部分較大的顆粒在未完全溶解之前，即撞倒晶棒的表面，而導(dǎo)致位錯(cuò)的產(chǎn)生。產(chǎn)生位錯(cuò)的機(jī)率隨著石英坩堝的使用時(shí)間及溫度增加而增加。近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，將石英坩堝壁涂上一層含有結(jié)晶水的氫氧化鋇(Ba(OH)2. SH2O)， 這層氫氧化鋇會(huì)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)形成碳酸鋇。而當(dāng)這種石英坩堝在單晶爐上被加熱時(shí)，碳酸鋇會(huì)分解形成氧化鋇，隨著氧化鋇與石英坩堝反應(yīng)形成矽酸鋇(BaSi03)。由于矽酸鋇的存在，使得石英坩堝壁上形成一層致密微小的白矽石結(jié)晶。這種微小的白矽石結(jié)晶很難被溶液滲入而剝落，即使剝落也很快被溶液溶解掉，因此可以大幅度的改善石英坩堝的使用壽命及長(zhǎng)晶良率。另外在石英坩堝內(nèi)壁表面形成一層白矽石結(jié)晶的好處，是它可以增加石英坩堝的強(qiáng)度，減少高溫軟化現(xiàn)象。在本發(fā)明作出之前，以往石英坩堝氫氧化鋇涂層工藝一般采用人工涂層的辦法， 配制好的氫氧化鋇溶液未在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下且一般采用的噴涂罐的載氣為壓縮空氣，且人工操作時(shí)受個(gè)人主觀因素的影響，不能實(shí)現(xiàn)涂層薄膜的均勻和穩(wěn)定性。實(shí)用新型“石英坩堝涂層機(jī)”(專利號(hào)ZL 200920014435. 6)介紹了一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的設(shè)備，但是該設(shè)備中氫氧化鋇溶液采用二氧化碳直接驅(qū)動(dòng)噴涂，噴涂工藝較簡(jiǎn)單，二氧化碳與氫氧化鋇儲(chǔ)液罐中的溶液容易起反應(yīng)，影響噴涂效果，且該方法中噴霧方式采用的不是二流體壓力霧化系統(tǒng)，不能形成霧化均勻的、霧化顆粒小的霧化效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置，包括噴霧系統(tǒng)、石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)和霧化噴嘴上下往復(fù)運(yùn)行機(jī)構(gòu)；
所述噴霧系統(tǒng)包括藥液循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)、氮?dú)獗Ｗo(hù)機(jī)構(gòu)、供液機(jī)構(gòu)和二氧化碳供應(yīng)機(jī)
構(gòu)；
所述循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)包括氣動(dòng)隔膜泵、藥液箱、溫度傳感器和U型加熱管，所述氣動(dòng)隔膜泵通過(guò)管道分別與藥液箱的上、下方連接，藥液箱內(nèi)設(shè)有測(cè)量藥液箱內(nèi)液體溫度的溫度傳感器和U型加熱管；
所述氮?dú)獗Ｗo(hù)機(jī)構(gòu)包括第一進(jìn)氮?dú)夤艿?、排空氣管道、氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥、水箱、藥液箱上方手動(dòng)閥、水箱上方手動(dòng)閥和排氣閥，所述第一進(jìn)氮?dú)夤艿婪謩e與水箱和藥液箱連接，第一進(jìn)氮?dú)夤艿郎显O(shè)有氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥，所述排空氣管道分別與水箱和藥液箱連接，排空氣管道上設(shè)有藥液箱上方手動(dòng)閥、水箱上方手動(dòng)閥和排氣閥；
所述供液機(jī)構(gòu)包括第二進(jìn)氮?dú)夤艿?、氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥、氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥、噴液電磁閥、 噴水電磁閥、帶刻度透明藥液管、帶刻度透明水管、藥液箱下方手動(dòng)閥、水箱下方手動(dòng)閥和霧化噴嘴，所述藥液箱下方手動(dòng)閥和水箱下方手動(dòng)閥分別與第二進(jìn)氮?dú)夤艿肋B接，第二進(jìn)氮?dú)夤艿郎显O(shè)有氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥和氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥，所述藥液箱下方手動(dòng)閥通過(guò)帶刻度透明藥液管與噴液電磁閥連接，水箱下方手動(dòng)閥通過(guò)帶刻度透明水管與噴水電磁閥連接，噴液電磁閥和噴水電磁閥通過(guò)管道與霧化噴嘴連接；
所述二氧化碳供應(yīng)機(jī)構(gòu)包括進(jìn)二氧化碳管道、二氧化碳?jí)毫φ{(diào)節(jié)閥和二氧化碳進(jìn)氣電磁閥，所述進(jìn)二氧化碳管道與霧化噴嘴連接，進(jìn)二氧化碳管道上設(shè)有二氧化碳?jí)毫φ{(diào)節(jié)閥和二氧化碳進(jìn)氣電磁閥；
所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)包括固定夾具、托盤和旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸上安裝有托盤， 托盤上設(shè)有用于放置石英坩堝的可調(diào)式固定夾具；
所述霧化噴嘴上下往復(fù)運(yùn)行機(jī)構(gòu)包括固定安裝支架、汽缸、汽缸上限位和汽缸下限位， 所述霧化噴嘴安裝在固定安裝支架上，固定安裝支架與汽缸連接，汽缸上設(shè)有汽缸上限位和汽缸下限位。作為優(yōu)選，所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)的固定夾具為可調(diào)式固定夾具，可以調(diào)節(jié)可調(diào)式固定夾具的位置固定不同尺寸的石英坩堝。作為優(yōu)選，所述霧化噴嘴固定安裝支架為一個(gè)可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)霧化噴嘴角度的L型機(jī)構(gòu)。一種使用上述裝置進(jìn)行石英坩堝氫氧化鋇涂層的方法，工藝步驟如下
(1)藥液箱、水箱和管道的清洗
向藥液箱、水箱中按照一定比例加入高純水和冰醋酸，用配好的液體對(duì)氣動(dòng)隔膜泵及藥液箱、水箱、液體管道進(jìn)行徹底清洗，清洗完畢后保持在60°c高純水下浸泡8小時(shí)，重復(fù)3 次；
(2)藥液配置
打開(kāi)藥液箱、水箱排氣閥，同時(shí)將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)大，向藥液箱、水箱內(nèi)通入氮?dú)?，?dāng)藥液箱、水箱內(nèi)充滿氮?dú)鈺r(shí)關(guān)閉藥液箱、水箱排氣閥、調(diào)小氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥；打開(kāi)藥液箱高純水進(jìn)水閥，向藥液箱內(nèi)通入的三分之二的高純水，關(guān)閉藥液箱高純水進(jìn)水閥；打開(kāi)氣動(dòng)隔膜泵、使藥液箱內(nèi)液體循環(huán)流動(dòng)，將藥液箱內(nèi)高純水加熱到60 V，把配好的氫氧化鋇粉末均勻地撒在藥液箱內(nèi)，將水溫控制在45 °C，再打開(kāi)藥液箱高純水進(jìn)水閥，將剩余的三分之一的高純水加入到藥液箱內(nèi)，關(guān)閉藥液箱高純水進(jìn)水閥；打開(kāi)水箱高純水進(jìn)水閥，向水箱內(nèi)通入一定量的高純水；藥液箱內(nèi)溶液在45°C下循環(huán)M小時(shí)后備用；
(3)噴涂
噴涂前先將石英坩堝加熱至2400C ^300°C ；噴涂時(shí)采用高精密度的霧化噴嘴，利用高純二氧化碳與加熱后的含有結(jié)晶水的氫氧化鋇溶液的摩擦，產(chǎn)生非常均勻和最細(xì)密的霧化效果，通過(guò)石英坩堝的旋轉(zhuǎn)和霧化噴嘴垂直方向上的移動(dòng)，使加熱后的石英坩堝內(nèi)表面形成一層均勻致密的碳酸鋇薄膜；噴涂過(guò)程中先打開(kāi)二氧化碳進(jìn)氣電磁閥，再打開(kāi)氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥和噴液電磁閥，噴涂一定量的藥液后關(guān)閉噴液電磁閥，打開(kāi)噴水電磁閥，噴涂定量的高純水后關(guān)閉噴水電磁閥和氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥，最后關(guān)閉二氧化碳進(jìn)氣電磁閥；整個(gè)噴涂過(guò)程中藥液箱內(nèi)溶液始終在45 °C下循環(huán)流動(dòng)。作為優(yōu)選，上述方法中，所述清洗用高純水與冰醋酸配比為89:1，清洗溫度為 450C 60°C，清洗時(shí)間為30分鐘 60分鐘。作為優(yōu)選，上述方法中，所述氫氧化鋇溶液質(zhì)量配比為氫氧化鋇高純水=3:100。作為優(yōu)選，上述方法中，所述氫氧化鋇溶液用量對(duì)于18英寸石英坩堝為2(T30ml， 對(duì)于20英寸石英坩堝為32 37ml，對(duì)于22英寸石英坩堝為45ml左右；上述各尺寸石英坩堝噴水用量為15 20ml。有益效果1、本發(fā)明采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，可保證氫氧化鋇溶液不與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，不會(huì)混入其他雜質(zhì)，使噴涂時(shí)為純氫氧化鋇溶液，避免其他雜質(zhì)的污染。2、本發(fā)明噴涂時(shí)采用二流體壓力噴霧系統(tǒng)，采用高純二氧化碳與液體摩擦，能夠得到微粒更小，更均勻的噴霧效果。3、本發(fā)明在石英坩堝旋轉(zhuǎn)的同時(shí)霧化噴嘴相對(duì)于石英坩堝作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可使石英坩堝內(nèi)壁表面各個(gè)部位與藥液充分接觸，且噴完藥液后增加了一段噴水工藝，使得藥液在石英坩堝表面分布更加均勻。4、本發(fā)明所述方法操作簡(jiǎn)單，控制方便，易于掌握。5、本發(fā)明所述裝置能滿足本發(fā)明所述方法的需要，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作。


圖1為本發(fā)明石英坩堝氫氧化鋇涂層裝置的噴霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明噴霧室結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
如圖1和2所示一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置，包括噴霧系統(tǒng)、石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)和霧化噴嘴上下往復(fù)運(yùn)行機(jī)構(gòu)；
所述噴霧系統(tǒng)包括藥液循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)、氮?dú)獗Ｗo(hù)機(jī)構(gòu)、供液機(jī)構(gòu)和二氧化碳供應(yīng)機(jī)
構(gòu)；
所述循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)包括氣動(dòng)隔膜泵6、藥液箱8、溫度傳感器9和U型加熱管10，所述氣動(dòng)隔膜泵6通過(guò)管道分別與藥液箱8的上、下方連接，實(shí)現(xiàn)藥液循環(huán)，藥液箱8內(nèi)設(shè)有測(cè)量藥液箱內(nèi)液體溫度的溫度傳感器9和U型加熱管10，溫度傳感器9反饋給溫控儀控制U型加熱管10進(jìn)行加熱；
所述氮?dú)獗Ｗo(hù)機(jī)構(gòu)包括第一進(jìn)氮?dú)夤艿?、排空氣管道、氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥18、水箱15、藥液箱上方手動(dòng)閥11、水箱上方手動(dòng)閥14和排氣閥13，所述第一進(jìn)氮?dú)夤艿婪謩e與水箱15 和藥液箱8連接，第一進(jìn)氮?dú)夤艿郎显O(shè)有氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥18，所述排空氣管道分別與水箱15和藥液箱8連接，排空氣管道上設(shè)有藥液箱上方手動(dòng)閥11、水箱上方手動(dòng)閥14和排氣閥 13 ；
所述供液機(jī)構(gòu)包括第二進(jìn)氮?dú)夤艿?、氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥20、氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥16、噴液電磁閥4、噴水電磁閥22、帶刻度透明藥液管5、帶刻度透明水管19、藥液箱下方手動(dòng)閥7、水箱下方手動(dòng)閥17和霧化噴嘴1，所述藥液箱下方手動(dòng)閥7和水箱下方手動(dòng)閥17分別與第二進(jìn)氮?dú)夤艿肋B接，第二進(jìn)氮?dú)夤艿郎显O(shè)有氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥20和氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥16，所述藥液箱下方手動(dòng)閥7通過(guò)帶刻度透明藥液管5與噴液電磁閥4連接，水箱下方手動(dòng)閥17通過(guò)帶刻度透明水管19與噴水電磁閥22連接，噴液電磁閥4和噴水電磁閥22通過(guò)管道與霧化噴嘴1連接；開(kāi)始供液前將藥液箱下方手動(dòng)閥7和水箱下方手動(dòng)閥17打開(kāi)，使帶刻度透明藥液管5和帶刻度透明水管19內(nèi)充滿液體，供液時(shí)通過(guò)氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥20控制氮?dú)鈮毫?、由氮?dú)馓峁┑膭?dòng)力實(shí)現(xiàn)藥液和水的輸送，通過(guò)噴液電磁閥4和噴水電磁閥22的開(kāi)合實(shí)現(xiàn)藥液和水輸送的切換，氮?dú)饪赏瑫r(shí)保證對(duì)藥液的保護(hù)。所述二氧化碳供應(yīng)機(jī)構(gòu)包括進(jìn)二氧化碳管道、二氧化碳?jí)毫φ{(diào)節(jié)閥3和二氧化碳進(jìn)氣電磁閥2，所述進(jìn)二氧化碳管道與霧化噴嘴1連接，進(jìn)二氧化碳管道上設(shè)有二氧化碳?jí)毫φ{(diào)節(jié)閥3和二氧化碳進(jìn)氣電磁閥2，二氧化碳?jí)毫φ{(diào)節(jié)閥3控制進(jìn)入霧化噴嘴的二氧化碳的壓力，二氧化碳進(jìn)氣電磁閥2控制二氧化碳供應(yīng)的開(kāi)合；
所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)包括固定夾具觀、托盤四和旋轉(zhuǎn)軸30，所述旋轉(zhuǎn)軸30上安裝有托盤四，托盤四上設(shè)有用于放置石英坩堝M的可調(diào)式固定夾具觀；通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸30旋轉(zhuǎn)，使托盤四上的石英坩堝M繞著旋轉(zhuǎn)軸30軸心勻速旋轉(zhuǎn)；
所述霧化噴嘴上下往復(fù)運(yùn)行機(jī)構(gòu)包括固定安裝支架23、汽缸沈、汽缸上限位25和汽缸下限位27，所述霧化噴嘴安裝在固定安裝支架23上，固定安裝支架23與汽缸沈連接，汽缸 26上設(shè)有汽缸上限位25和汽缸下限位27 ；固定安裝支架23隨著汽缸沈的上下運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)于石英坩堝作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有利于石英坩堝內(nèi)表面涂層均勻。所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)的固定夾具觀為可調(diào)式固定夾具觀，可以調(diào)節(jié)可調(diào)式固定夾具觀的位置固定不同尺寸的石英坩堝24。所述霧化噴嘴固定安裝支架23為一個(gè)可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)霧化噴嘴1角度的L型機(jī)構(gòu)，
一種使用上述裝置進(jìn)行石英坩堝氫氧化鋇涂層的方法，包括以下步驟
(1)藥液箱和管道的清洗
首先向所述藥液箱8、水箱15中按照一定比例加入高純水和冰醋酸，高純水與冰醋酸配比為89 1，用配好的液體對(duì)氣動(dòng)隔膜泵6及藥液箱8、水箱15、液體管道進(jìn)行徹底清洗，清洗溫度為45°C 60°C，清洗時(shí)間為30分鐘飛0分鐘，清洗完畢后保持在60°C高純水下浸泡 8小時(shí)，清洗時(shí)氣動(dòng)隔膜泵6打開(kāi)使藥液循環(huán)，清洗完畢后更換高純水重復(fù)3次；
(2)藥液配置
打開(kāi)藥液箱上方手動(dòng)閥11、水箱上方手動(dòng)閥14和排氣閥13，同時(shí)將氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥18 調(diào)大，向藥液箱8、水箱15內(nèi)通入氮?dú)猓懦鏊幰合?和水箱15內(nèi)空氣；當(dāng)藥液箱8、水箱15 內(nèi)充滿氮?dú)鈺r(shí)藥液箱上方手動(dòng)閥11、水箱上方手動(dòng)閥14和排氣閥13關(guān)閉藥液箱上方手動(dòng)閥11、水箱上方手動(dòng)閥14和排氣閥13，調(diào)小氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥18 ；打開(kāi)高純水進(jìn)水閥12和藥液箱上方手動(dòng)閥11向藥液箱8內(nèi)通入1600ml高純水，關(guān)閉藥液箱上方手動(dòng)閥11 ；打開(kāi)氣動(dòng)隔膜泵6、使藥液箱8內(nèi)液體循環(huán)流動(dòng)，將藥液箱8內(nèi)高純水通過(guò)U型加熱管10加熱到60°C，把配好的72g氫氧化鋇粉末均勻地撒在藥液箱內(nèi)，通過(guò)溫度傳感器9和溫度控制儀控制U型加熱管10將水溫控制在45°C，再打開(kāi)藥液箱上方手動(dòng)閥11，將800ml的高純水加入到藥液箱8內(nèi)，關(guān)閉藥液箱上方手動(dòng)閥11 ；打開(kāi)水箱上方手動(dòng)閥14，向水箱15內(nèi)通入 1600ml高純水；關(guān)閉水箱上方手動(dòng)閥14和高純水進(jìn)水閥12，使藥液箱8和水箱15形成密閉空間，使藥液箱8內(nèi)配置好的氫氧化鋇溶液處于氮?dú)獾谋Ｗo(hù)之下，保持在45°C下循環(huán)M 小時(shí)后備用；
(3) 噴涂
噴涂前先將石英坩堝加熱至240°C 300°C，同時(shí)觀察帶刻度透明藥液管5和帶刻度透明水管19的液位情況，如果管內(nèi)液體較少則打開(kāi)藥液箱下方手動(dòng)閥7和水箱下方手動(dòng)閥 17，使上方藥液箱8和水箱15內(nèi)的液體流入管中，實(shí)際操作中由于壓力對(duì)峙，藥液箱8和水箱15中的液體可能不能順利流入帶刻度透明藥液管5和帶刻度透明水管19中，此時(shí)可以調(diào)小氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥，打開(kāi)氮?dú)膺M(jìn)氣閥后迅速關(guān)閉破壞壓力平衡，使藥液箱8和水箱15內(nèi)的液體順利流入；
開(kāi)始噴涂時(shí)首先讓電機(jī)通電帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸30旋轉(zhuǎn)，使石英坩堝M繞旋轉(zhuǎn)軸30軸心勻速旋轉(zhuǎn)；然后依次打開(kāi)二氧化碳進(jìn)氣電磁閥2、氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥16、噴液電磁閥4，同時(shí)汽缸沈開(kāi)始在汽缸上限位25和汽缸下限位27間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)固定安裝支架23帶動(dòng)霧化噴嘴1 相對(duì)于石英坩堝M上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)石英坩堝內(nèi)壁表面進(jìn)行噴涂；觀察帶刻度透明藥液管 5的液位刻度，噴涂一定量的藥液后關(guān)閉噴液電磁閥；不同尺寸的石英坩堝氫氧化鋇溶液的用量有所不同，對(duì)于18英寸石英坩堝為2(T30ml，對(duì)于20英寸石英坩堝為32 37ml，對(duì)于 22英寸石英坩堝為45ml左右；接著打開(kāi)噴水電磁閥，噴涂15 20ml的高純水，噴涂完畢后關(guān)閉氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥和噴水電磁閥，間隔約3、s后關(guān)閉二氧化碳進(jìn)氣電磁閥；為了達(dá)到更好的噴霧效果，需要對(duì)二氧化碳?jí)毫偷獨(dú)鈮毫M(jìn)行控制，本實(shí)施例采用的二氧化碳?jí)毫偷獨(dú)鈮毫Ψ謩e是0. 4MPa和0. 03Mpa ；為了防止氫氧化鋇溶液沉淀，整個(gè)噴涂過(guò)程中藥液箱內(nèi)溶液始終在45 °C下循環(huán)流動(dòng)。
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權(quán)利要求
1.一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置，其特征在于包括噴霧系統(tǒng)、石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)和霧化噴嘴上下往復(fù)運(yùn)行機(jī)構(gòu)；所述噴霧系統(tǒng)包括藥液循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)、氮?dú)獗Ｗo(hù)機(jī)構(gòu)、供液機(jī)構(gòu)和二氧化碳供應(yīng)機(jī)構(gòu)；所述循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)包括氣動(dòng)隔膜泵、藥液箱、溫度傳感器和U型加熱管，所述氣動(dòng)隔膜泵通過(guò)管道分別與藥液箱的上、下方連接，藥液箱內(nèi)設(shè)有測(cè)量藥液箱內(nèi)液體溫度的溫度傳感器和U型加熱管；所述氮?dú)獗Ｗo(hù)機(jī)構(gòu)包括第一進(jìn)氮?dú)夤艿?、排空氣管道、氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥、水箱、藥液箱上方手動(dòng)閥、水箱上方手動(dòng)閥和排氣閥，所述第一進(jìn)氮?dú)夤艿婪謩e與水箱和藥液箱連接，第一進(jìn)氮?dú)夤艿郎显O(shè)有氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥，所述排空氣管道分別與水箱和藥液箱連接，排空氣管道上設(shè)有藥液箱上方手動(dòng)閥、水箱上方手動(dòng)閥和排氣閥；所述供液機(jī)構(gòu)包括第二進(jìn)氮?dú)夤艿?、氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥、氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥、噴液電磁閥、 噴水電磁閥、帶刻度透明藥液管、帶刻度透明水管、藥液箱下方手動(dòng)閥、水箱下方手動(dòng)閥和霧化噴嘴，所述藥液箱下方手動(dòng)閥和水箱下方手動(dòng)閥分別與第二進(jìn)氮?dú)夤艿肋B接，第二進(jìn)氮?dú)夤艿郎显O(shè)有氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥和氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥，所述藥液箱下方手動(dòng)閥通過(guò)帶刻度透明藥液管與噴液電磁閥連接，水箱下方手動(dòng)閥通過(guò)帶刻度透明水管與噴水電磁閥連接，噴液電磁閥和噴水電磁閥通過(guò)管道與霧化噴嘴連接；所述二氧化碳供應(yīng)機(jī)構(gòu)包括進(jìn)二氧化碳管道、二氧化碳?jí)毫φ{(diào)節(jié)閥和二氧化碳進(jìn)氣電磁閥，所述進(jìn)二氧化碳管道與霧化噴嘴連接，進(jìn)二氧化碳管道上設(shè)有二氧化碳?jí)毫φ{(diào)節(jié)閥和二氧化碳進(jìn)氣電磁閥；所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)包括固定夾具、托盤和旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸上安裝有托盤， 托盤上設(shè)有用于放置石英坩堝的可調(diào)式固定夾具；所述霧化噴嘴上下往復(fù)運(yùn)行機(jī)構(gòu)包括固定安裝支架、汽缸、汽缸上限位和汽缸下限位， 所述霧化噴嘴安裝在固定安裝支架上，固定安裝支架與汽缸連接，汽缸上設(shè)有汽缸上限位和汽缸下限位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置，其特征在于所述石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)的固定夾具為可調(diào)式固定夾具，可以調(diào)節(jié)可調(diào)式固定夾具的位置固定不同尺寸的石英坩堝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置，其特征在于所述霧化噴嘴固定安裝支架為一個(gè)可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)霧化噴嘴角度的L型機(jī)構(gòu)。
4.一種使用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行石英坩堝氫氧化鋇涂層的方法，其特征在于工藝步驟如下藥液箱、水箱和管道的清洗向藥液箱、水箱中按照一定比例加入高純水和冰醋酸，用配好的液體對(duì)氣動(dòng)隔膜泵及藥液箱、水箱、液體管道進(jìn)行徹底清洗，清洗完畢后保持在60°C高純水下浸泡8小時(shí)，重復(fù)3 次；藥液配置打開(kāi)藥液箱、水箱排氣閥，同時(shí)將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)大，向藥液箱、水箱內(nèi)通入氮?dú)?，?dāng)藥液箱、水箱內(nèi)充滿氮?dú)鈺r(shí)關(guān)閉藥液箱、水箱排氣閥、調(diào)小氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥；打開(kāi)藥液箱高純水進(jìn)水閥，向藥液箱內(nèi)通入的三分之二的高純水，關(guān)閉藥液箱高純水進(jìn)水閥；打開(kāi)氣動(dòng)隔膜泵、使藥液箱內(nèi)液體循環(huán)流動(dòng)，將藥液箱內(nèi)高純水加熱到60 V，把配好的氫氧化鋇粉末均勻地撒在藥液箱內(nèi)，將水溫控制在45°C，再打開(kāi)藥液箱高純水進(jìn)水閥，將剩余的三分之一的高純水加入到藥液箱內(nèi)，關(guān)閉藥液箱高純水進(jìn)水閥；打開(kāi)水箱高純水進(jìn)水閥，向水箱內(nèi)通入一定量的高純水；藥液箱內(nèi)溶液在45°C下循環(huán)M小時(shí)后備用；噴涂噴涂前先將石英坩堝加熱至240 V ^300 V ；噴涂時(shí)采用高精密度的霧化噴嘴，利用高純二氧化碳與加熱后的含有結(jié)晶水的氫氧化鋇溶液的摩擦，產(chǎn)生非常均勻和最細(xì)密的霧化效果，通過(guò)石英坩堝的旋轉(zhuǎn)和霧化噴嘴垂直方向上的移動(dòng)，使加熱后的石英坩堝內(nèi)表面形成一層均勻致密的碳酸鋇薄膜；噴涂過(guò)程中先打開(kāi)二氧化碳進(jìn)氣電磁閥，再打開(kāi)氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥和噴液電磁閥，噴涂一定量的藥液后關(guān)閉噴液電磁閥，打開(kāi)噴水電磁閥，噴涂定量的高純水后關(guān)閉噴水電磁閥和氮?dú)膺M(jìn)氣電磁閥，最后關(guān)閉二氧化碳進(jìn)氣電磁閥；整個(gè)噴涂過(guò)程中藥液箱內(nèi)溶液始終在45 °C下循環(huán)流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石英坩堝氫氧化鋇涂層的方法，其特征在于所述清洗用高純水與冰醋酸配比為89:1，清洗溫度為45°C 60°C，清洗時(shí)間為30分鐘飛0分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石英坩堝氫氧化鋇涂層的方法，其特征在于所述氫氧化鋇溶液質(zhì)量配比為氫氧化鋇高純水=3:100。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石英坩堝氫氧化鋇涂層的方法，其特征在于所述氫氧化鋇溶液用量對(duì)于18英寸石英坩堝為2(T30ml，對(duì)于20英寸石英坩堝為32 37ml，對(duì)于22英寸石英坩堝為45ml左右；上述各尺寸石英坩堝噴水用量為15 20ml。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于石英坩堝氫氧化鋇涂層的裝置，包括噴霧系統(tǒng)、石英坩堝旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)和霧化噴嘴上下往復(fù)運(yùn)行機(jī)構(gòu)；所述噴霧系統(tǒng)包括藥液循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)、氮?dú)獗Ｗo(hù)機(jī)構(gòu)、供液機(jī)構(gòu)和二氧化碳供應(yīng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種使用上述裝置進(jìn)行石英坩堝氫氧化鋇涂層的方法。本發(fā)明采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，可保證氫氧化鋇溶液不與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，不會(huì)混入其他雜質(zhì)，使噴涂時(shí)為純氫氧化鋇溶液，避免其他雜質(zhì)的污染，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作，方法操作簡(jiǎn)單，控制方便，易于掌握。
文檔編號(hào)C03C17/22GK102336527SQ20111027330
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者馮濤, 劉愛(ài)軍, 李鵬飛, 邵天聰, 金軍, 陳寶昌 申請(qǐng)人:江蘇華爾光電材料股份有限公司