專利名稱：化學(xué)液相沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)城本實(shí)用新型涉及一種電爐裝置，特別是通過(guò)化學(xué)液相沉積，用來(lái)快速增加碳/碳、碳/陶等復(fù)合材料密度的化學(xué)液相沉積裝置。
背景技術(shù)：
隨著碳/碳、碳/陶等復(fù)合材料的不斷發(fā)展，復(fù)合材料的致密化是主要工藝瓶頸，目前用來(lái)增加碳/碳、碳/陶等復(fù)合材料致密化，主要采用化學(xué)氣相沉積裝置，實(shí)現(xiàn)碳/碳、碳/陶等復(fù)合材料增密。然而這種化學(xué)氣相沉積裝置的增密工藝過(guò)程及時(shí)間較長(zhǎng)，一般從數(shù)百小時(shí)乃致數(shù)月才能完成。存在著工作效率極低，大大的浪費(fèi)了能源和時(shí)間，產(chǎn)品成本高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種產(chǎn)品成本低，消耗能源少，工藝過(guò)程短，且產(chǎn)品技術(shù)性能及參數(shù)與化學(xué)氣相沉積裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)性能及參數(shù)相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)液相沉積裝置。
實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的技術(shù)方案是這樣解決的包括爐體，其本實(shí)用新型的改進(jìn)之處在于所說(shuō)的本爐體是雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間可注入冷卻水或氣體，爐體左面的真空系統(tǒng)與爐體的頂端連接。爐體的上部分別連接有交錯(cuò)式排列的冷凝器、冷卻水進(jìn)水管和出水管。爐體的中部設(shè)有引電引出法蘭。爐體的底部設(shè)有連接底座，底座上放置被加熱制品。被加熱制品的中心置有發(fā)熱體，被加熱制品的外圍設(shè)有感應(yīng)器，感應(yīng)器與變頻電源連接。在爐體的下部?jī)?nèi)置有含碳元素低分子化合物液體，它通過(guò)管路接入液體補(bǔ)給器。水箱通過(guò)管路與爐體上部的交錯(cuò)式排列的冷凝器、冷卻水進(jìn)水管和出水管分別連接，進(jìn)行水循環(huán)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、生產(chǎn)效率高，沉積速度快，產(chǎn)品成本低，消耗能源少，工藝過(guò)程短，其產(chǎn)品技術(shù)性能及參數(shù)與化學(xué)氣相沉積裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)性能及參數(shù)相當(dāng)。
2、環(huán)保性好，節(jié)約資源，化學(xué)裂解后，多余低分子化合物可以回收再利用，不直接排放到大氣中去。
3、生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品可靠性及穩(wěn)定性高。
4、沉積的時(shí)間由原來(lái)的數(shù)百小時(shí)乃致數(shù)月縮小到十幾個(gè)小時(shí)和幾十個(gè)小時(shí)。縮短了工期，提高效率幾十倍至100倍以上。
該裝置是當(dāng)前碳/碳、碳/陶等復(fù)合材料快速致密化的理想設(shè)備。具有較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。廣泛用于碳/碳、碳/陶等復(fù)合材料的液相致密化處理工藝。


圖1為本實(shí)用新型感應(yīng)式加熱主視剖面圖；圖2為本實(shí)用新型電阻加熱式主視剖面圖。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的兩個(gè)具體實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明參照?qǐng)D1所示，該圖為感應(yīng)式加熱主視剖面圖，包括爐體3、真空系統(tǒng)1、液體補(bǔ)給器2、水箱7、電源8。所說(shuō)的爐體3是雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間可注入冷水或氣體。爐體3左面為真空系統(tǒng)1，與爐體3的頂端相連接。爐體3的上部分別連接有交錯(cuò)式排列的冷凝器12、冷卻水進(jìn)水管13和出水管14。爐體3的中部設(shè)有引電引出法蘭9。在爐體3的底部設(shè)有底座10。底座10上放置被加熱制品5。被加熱制品5的中心置有發(fā)熱體4，被加熱制品5的外圍設(shè)有感應(yīng)器6，感應(yīng)器6與變頻電源8連接。在爐體3的下部?jī)?nèi)置有含碳元素低分子化合物液體11，它通過(guò)管路接入液體補(bǔ)給器2。水箱7通過(guò)管路與爐體3上部的交錯(cuò)式排列的冷凝器12、冷卻水進(jìn)水管13和出水管14分別連接進(jìn)行水循環(huán)。由于含碳元素低分子化合物液體11受熱后，一部分元素進(jìn)入被加熱制品5內(nèi)，另一部分被蒸發(fā)，使含碳元素低分子化合物液體11的液位降低。因此，要經(jīng)常覌察其液位變化，隨時(shí)通過(guò)液體補(bǔ)給器2補(bǔ)充液體。
圖2為圖1的另一種實(shí)施方式，其區(qū)別在于被加熱制品5的中心只置有發(fā)熱體4，發(fā)熱體4與直流或交流電源8連接，取消了感應(yīng)器6。其他與附圖1相同。
綜上所述，由于本實(shí)用新型爐體3是內(nèi)外層具有間隙，中間可以注入循環(huán)水，用循環(huán)水來(lái)降低爐體3的溫度和用循環(huán)水的流量控制爐體3的溫度。爐體3的內(nèi)腔由于真空系統(tǒng)1的作用，使被加熱制品5先處于負(fù)壓狀態(tài)。其主要目的是將爐內(nèi)的氧氣抽出，以避免由于升溫引起爆燃，保證爐體3的安全，待低分子化合物液體到達(dá)指定液位后，開(kāi)始充入保護(hù)氣體，爐內(nèi)壓力由負(fù)壓變?yōu)槲⒄龎?。同時(shí)，由于負(fù)壓的作用，使低分子化合物液體11迅速進(jìn)入被加熱制品5的內(nèi)部孔隙中去，加快了液相沉積速度和裂解。
本實(shí)用新型的加熱方式分別為感應(yīng)加熱方式將單相單路或單相多路感應(yīng)電流加在浸泡在低分子化合物液體11的感應(yīng)器上，在發(fā)熱體4和被加熱制品5中產(chǎn)生渦流，使其由內(nèi)向外或由外向內(nèi)發(fā)熱。當(dāng)達(dá)到沉積溫度后，低分子化合物液體11開(kāi)始裂解，將所需的元素沉積在被加熱制品5上。
電阻加熱方式將直流或交流電流加在浸泡在低分子化合物液體11的發(fā)熱體4或被加熱制品5上，使其發(fā)熱。當(dāng)達(dá)到沉積溫度后，低分子化合物液體11開(kāi)始裂解，將所需的元素沉積在被加熱制品5上。
電阻-感應(yīng)加熱混合加熱方式將直流或交流電流和感應(yīng)電流順序、交替或同時(shí)作用在浸泡在低分子化合物液體11的發(fā)熱體4或被加熱制品5上，使其發(fā)熱。當(dāng)達(dá)到沉積溫度后，低分子化合物液體11開(kāi)始裂解，將所需的元素沉積在被加熱制品5上。
上述所說(shuō)的三種加熱方式，無(wú)論采用那一種方式，對(duì)于柱形預(yù)制件來(lái)說(shuō)，從預(yù)制件的芯部(軸向發(fā)熱體)開(kāi)始發(fā)熱，逐漸徑向至預(yù)制件外側(cè)加溫，沉積過(guò)程隨溫度徑向推移。
對(duì)于盤形預(yù)制件來(lái)說(shuō)，是從預(yù)制件的兩端面開(kāi)始發(fā)熱，直至沉積過(guò)程完成。
本實(shí)用新型的裝置除適用于民用外，還用于國(guó)防及航空航天領(lǐng)域的元器件的加工。
權(quán)利要求1.一種化學(xué)液相沉積裝置，包括爐體(3)，其特征在于所說(shuō)的本爐體(3)是雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間可注入冷水或氣體，爐體(3)左面的真空系統(tǒng)(1)與爐體(3)的頂端連接，爐體(3)的上部分別連接有交錯(cuò)式排列的冷凝器(12)、冷卻水進(jìn)水管(13)和出水管(14)，爐體(3)的中部設(shè)有引電引出法蘭(9)，爐體(3)的底部設(shè)置底座(10)，底座(10)上放置被加熱制品(5)，被加熱制品(5)的中心置有發(fā)熱體(4)，被加熱制品(5)的外圍設(shè)有感應(yīng)器(6)，感應(yīng)器(6)與變頻電源(8)連接，在爐體(3)的下部?jī)?nèi)置有含碳元素低分子化合物液體(11)，它通過(guò)管路接入液體補(bǔ)給器(2)，水箱(7)通過(guò)管路與爐體(3)上部的交錯(cuò)式排列的冷凝器(12)、冷卻水進(jìn)水管(13)和出水管(14)分別連接進(jìn)行水循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)液相沉積裝置，其特征在于所說(shuō)的發(fā)熱體、感應(yīng)器、被加熱制品三者均浸泡在含碳元素低分子化合物液體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)液相沉積裝置，其特征在于所說(shuō)的真空系統(tǒng)是由真空泵和過(guò)濾器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)液相沉積裝置，其特征在于所說(shuō)的被加熱制品加熱方式包括獨(dú)立電阻或獨(dú)立感應(yīng)或電阻-感應(yīng)二者組合加熱。
專利摘要本實(shí)用新型涉及化學(xué)液相沉積裝置。包括爐體、與爐體頂端連接的真空系統(tǒng)、與爐體上部交錯(cuò)式排列的冷凝器、冷卻水進(jìn)水管和出水管相連接的水循環(huán)系統(tǒng)、及爐體下部液體的補(bǔ)給系統(tǒng)、和爐體底部底座上放置的被加熱制品、及中心置有發(fā)熱體，制品外圍設(shè)有感應(yīng)器，感應(yīng)器與變頻電源連接的電系統(tǒng)。生產(chǎn)效率高，沉積速度快，成本低，消耗能源少，環(huán)保性好，化學(xué)裂解后，化合物可以回收再利用，不直接排放到大氣中去。提高效率幾十倍以上。具有較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。廣泛用于碳/碳、碳/陶等復(fù)合材料的致密化處理工藝。
文檔編號(hào)C23C18/02GK2661703SQ20032010985
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者周挺 申請(qǐng)人:西安誠(chéng)瑞科技發(fā)展有限公司