專利名稱：化學(xué)氣相共沉積與滲透先驅(qū)體自動(dòng)供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于復(fù)合材料技術(shù)，涉及對(duì)化學(xué)氣相共沉積與滲透裝置使用的先驅(qū)體自動(dòng)供給裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，超高溫復(fù)合材料在航空、航天以及核工業(yè)等高技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的研究與應(yīng)用。目前對(duì)超高溫復(fù)合材料的研制是采用化學(xué)氣相沉積與滲透工藝進(jìn)行沉積碳或陶瓷，使用的設(shè)備為化學(xué)氣相沉積爐，其先驅(qū)體供給系統(tǒng)單一，不能同時(shí)進(jìn)行碳和陶瓷的沉積。隨著人們對(duì)陶瓷性能的要求越來(lái)越高，這就要求人們對(duì)材料的研制工藝進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，采用化學(xué)氣相共滲透工藝同時(shí)進(jìn)行碳和陶瓷的沉積，進(jìn)而提高超高溫復(fù)合材料的性能，因此十分需要能同時(shí)自動(dòng)供給多種先驅(qū)體的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可編程控制氣體流量的、能同時(shí)自動(dòng)供給多種先驅(qū)體的化學(xué)氣相共沉積與滲透先驅(qū)體自動(dòng)供給裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是化學(xué)氣相共沉積與滲透先驅(qū)體自動(dòng)供給裝置，包括碳先驅(qū)體供給部分、惰性氣體供給部分、陶瓷先驅(qū)體自動(dòng)供給部分和可編程序控制器4，所述的碳先驅(qū)體供給部分由碳先驅(qū)體管路1、串聯(lián)在碳先驅(qū)體管路1上的第一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]以及碳先驅(qū)體混合罐14組成，碳先驅(qū)體管路1的一端與碳先驅(qū)體源連通，其另一端與碳先驅(qū)體混合罐14的內(nèi)腔連通；所述的陶瓷先驅(qū)體自動(dòng)供給部分由載氣管路7、串聯(lián)在載氣管路7上的第二個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]、緩沖罐9、加熱結(jié)構(gòu)10、位于加熱結(jié)構(gòu)10內(nèi)的液態(tài)蒸發(fā)器11、陶瓷先驅(qū)體混合罐13以及程序控溫儀8組成，載氣管路7的一個(gè)端口與載氣源連通，自該端口起管路經(jīng)過(guò)串聯(lián)的第二個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]以后與三通17的一個(gè)端口連接，三通17的第二端口與緩沖罐9的內(nèi)腔連通，三通17的第三端口通過(guò)串聯(lián)的第三個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]以后與陶瓷先驅(qū)體混合罐13的內(nèi)腔連通，陶瓷液態(tài)先驅(qū)體12放置在液態(tài)蒸發(fā)器11內(nèi)，緩沖罐9的內(nèi)腔通過(guò)管路與液態(tài)蒸發(fā)器11的內(nèi)腔連通，液態(tài)蒸發(fā)器11的內(nèi)腔通過(guò)串聯(lián)有第五個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2的管路與陶瓷先驅(qū)體混合罐13的內(nèi)腔連通，程序控溫儀8控制加熱結(jié)構(gòu)10的工作狀態(tài)；所述的惰性氣體供給部分由惰性氣體管路5、串聯(lián)在惰性氣體管路5上的第四個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2組成，可編程序控制器4控制所有氣體質(zhì)量流量控制器2的工作狀態(tài)，其特征在于，(1)所述的惰性氣體管路5經(jīng)過(guò)第四個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]以后與三通3的一個(gè)端口連接，三通3的第二端口經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)的閥門6以后與陶瓷先驅(qū)體混合罐13的內(nèi)腔連通，三通3的第三端口經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)的閥門6以后與碳先驅(qū)體混合罐14的內(nèi)腔連通；(2)有一個(gè)總先驅(qū)體混合罐15，它的內(nèi)腔通過(guò)管路分別與陶瓷先驅(qū)體混合罐13和碳先驅(qū)體混合罐14的內(nèi)腔連通，并且通過(guò)管路16與化學(xué)氣相共沉積與滲透裝置連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；操作運(yùn)行方便；氣源及溫度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，且氣體濃度可實(shí)現(xiàn)梯度控制；可以同時(shí)進(jìn)行碳和陶瓷的沉積與滲透。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.碳先驅(qū)體管路；2.氣體質(zhì)量流量控制器；3.三通；4.可編程序控制器；5.惰性氣體管路；6.閥門；7.載氣管路；8.程序控溫儀；9.緩沖罐；10.加熱結(jié)構(gòu)；11.液態(tài)蒸發(fā)器；12.陶瓷液態(tài)先驅(qū)體；13.陶瓷先驅(qū)體混合罐；14.碳先驅(qū)體混合罐；15.總先驅(qū)體混合罐；16.總進(jìn)氣管路；17.三通。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型包括碳先驅(qū)體供給部分、惰性氣體供給部分、陶瓷先驅(qū)體自動(dòng)供給部分和可編程序控制器4。
所述的碳先驅(qū)體供給部分由碳先驅(qū)體管路1、串聯(lián)在碳先驅(qū)體管路1上的第一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2以及碳先驅(qū)體混合罐14組成，碳先驅(qū)體管路1的一端與碳先驅(qū)體源連通，其另一端與碳先驅(qū)體混合罐14的內(nèi)腔連通。
所述的陶瓷先驅(qū)體自動(dòng)供給部分由載氣管路7、串聯(lián)在載氣管路7上的第個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2、緩沖罐9、加熱結(jié)構(gòu)10、位于加熱結(jié)構(gòu)10內(nèi)的液態(tài)蒸發(fā)器11、陶瓷先驅(qū)體混合罐13以及程序控溫儀8組成，載氣管路7的一個(gè)端口與載氣源連通，自該端口起管路經(jīng)過(guò)串聯(lián)的第二個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2以后與三通17的一個(gè)端口連接，三通17的第二端口與緩沖罐9的內(nèi)腔連通，三通17的第三端口通過(guò)串聯(lián)的第三個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2以后與陶瓷先驅(qū)體混合罐13的內(nèi)腔連通，陶瓷液態(tài)先驅(qū)體12放置在液態(tài)蒸發(fā)器11內(nèi)，緩沖罐9的內(nèi)腔通過(guò)管路與液態(tài)蒸發(fā)器11的內(nèi)腔連通，液態(tài)蒸發(fā)器11的內(nèi)腔通過(guò)串聯(lián)有第五個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2的管路與陶瓷先驅(qū)體混合罐13的內(nèi)腔連通，程序控溫儀8控制加熱結(jié)構(gòu)10的工作狀態(tài)。
所述的惰性氣體供給部分由惰性氣體管路5、串聯(lián)在惰性氣體管路5上的第四個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2組成，可編程序控制器4控制所有五個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型的特征在于，(1)所述的惰性氣體管路5經(jīng)過(guò)第四個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器2以后與三通3的一個(gè)端口連接，三通3的第二端口經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)的閥門6以后與陶瓷先驅(qū)體混合罐13的內(nèi)腔連通，三通3的第三端口經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)的閥門6以后與碳先驅(qū)體混合罐14的內(nèi)腔連通。
(2)有一個(gè)總先驅(qū)體混合罐15，它的內(nèi)腔通過(guò)管路分別與陶瓷先驅(qū)體混合罐13和碳先驅(qū)體混合罐14的內(nèi)腔連通，并且通過(guò)管路16與化學(xué)氣相共沉積與滲透裝置連接。
如圖1所示實(shí)施例碳先驅(qū)體管路1上安裝有氣體質(zhì)量流量控制器2，并通入碳先驅(qū)體混合罐14的底部；惰性氣體管路5上安裝有氣體質(zhì)量流量控制器2，并分別通入碳先驅(qū)體混合罐14和陶瓷先驅(qū)體混合罐13的底部，兩個(gè)分支管路中安裝兩個(gè)閥門6，碳先驅(qū)體混合罐14的頂部與總先驅(qū)體混合罐15的底部用鋼管相連接；載氣管路7同樣安裝有氣體質(zhì)量流量控制器2，之后載氣分為兩路，一路裝有流量節(jié)流器和氣體濃度傳感器，并直接連接到陶瓷先驅(qū)體混合罐13的底部，另一路首先通入緩沖罐9的底部，在緩沖罐9的頂部與液體容器11的底部用鋼管連接，陶瓷先驅(qū)體混合罐13的頂部與總先驅(qū)體混合罐15底部用鋼管相連接，加熱結(jié)構(gòu)10與程序控溫儀8通過(guò)接線相連接；總先驅(qū)體混合罐15的頂部與總進(jìn)氣管路16相連接；所有氣體質(zhì)量流量控制器2通過(guò)接線與可編程序控制器4相連接。
先驅(qū)體自動(dòng)供給裝置運(yùn)行時(shí)，首先將各氣體的流量以及時(shí)間等參數(shù)輸入可編程序控制器4內(nèi)，溫度以及時(shí)間參數(shù)輸入程序控溫儀8內(nèi)，開(kāi)啟可編程序控制器4以及程序控溫儀8的運(yùn)行按鈕，即可使先驅(qū)體自動(dòng)供給裝置正常運(yùn)行。
上面所提到的氣體質(zhì)量流量控制器2是市售成品，例如D07-18/ZM?？删幊炭刂破?也采用成品，例如日本松下產(chǎn)FPII系列。程序控溫儀8采用成品，例如智能程序控溫儀PIC-II。
權(quán)利要求1.化學(xué)氣相共沉積與滲透先驅(qū)體自動(dòng)供給裝置，包括碳先驅(qū)體供給部分、惰性氣體供給部分、陶瓷先驅(qū)體自動(dòng)供給部分和可編程序控制器[4]，所述的碳先驅(qū)體供給部分由碳先驅(qū)體管路[1]、串聯(lián)在碳先驅(qū)體管路[1]上的第一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]以及碳先驅(qū)體混合罐[14]組成，碳先驅(qū)體管路[1]的一端與碳先驅(qū)體源連通，其另一端與碳先驅(qū)體混合罐[14]的內(nèi)腔連通；所述的陶瓷先驅(qū)體自動(dòng)供給部分由載氣管路[7]、串聯(lián)在載氣管路[7]上的第二個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]、緩沖罐[9]、加熱結(jié)構(gòu)[10]、位于加熱結(jié)構(gòu)[10]內(nèi)的液態(tài)蒸發(fā)器[11]、陶瓷先驅(qū)體混合罐[13]以及程序控溫儀[8]組成，載氣管路[7]的一個(gè)端口與載氣源連通，自該端口起管路經(jīng)過(guò)串聯(lián)的第二個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]以后與三通[17]的一個(gè)端口連接，三通[17]的第二端口與緩沖罐[9]的內(nèi)腔連通，三通[17]的第三端口通過(guò)串聯(lián)的第三個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]以后與陶瓷先驅(qū)體混合罐[13]的內(nèi)腔連通，陶瓷液態(tài)先驅(qū)體12放置在液態(tài)蒸發(fā)器[11]內(nèi)，緩沖罐[9]的內(nèi)腔通過(guò)管路與液態(tài)蒸發(fā)器[11]的內(nèi)腔連通，液態(tài)蒸發(fā)器[11]的內(nèi)腔通過(guò)串聯(lián)有第五個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]的管路與陶瓷先驅(qū)體混合罐[13]的內(nèi)腔連通，程序控溫儀[8]控制加熱結(jié)構(gòu)[10]的工作狀態(tài)；所述的惰性氣體供給部分由惰性氣體管路[5]、串聯(lián)在惰性氣體管路[5]上的第四個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]組成，可編程序控制器[4]控制所有氣體質(zhì)量流量控制器[2]的工作狀態(tài)，其特征在于，(1)所述的惰性氣體管路5經(jīng)過(guò)第四個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器[2]以后與三通[3]的一個(gè)端口連接，三通[3]的第二端口經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)的閥門[6]以后與陶瓷先驅(qū)體混合罐[13]的內(nèi)腔連通，三通[3]的第三端口經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)的閥門[6]以后與碳先驅(qū)體混合罐[14]的內(nèi)腔連通；(2)有一個(gè)總先驅(qū)體混合罐[15]，它的內(nèi)腔通過(guò)管路分別與陶瓷先驅(qū)體混合罐[13]和碳先驅(qū)體混合罐[14]的內(nèi)腔連通，并且通過(guò)總進(jìn)氣管路[16]與化學(xué)氣相共沉積與滲透裝置連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于復(fù)合材料技術(shù)，涉及對(duì)化學(xué)氣相共沉積與滲透裝置使用的先驅(qū)體自動(dòng)供給裝置的改進(jìn)。它包括碳先驅(qū)體供給部分、惰性氣體供給部分、陶瓷先驅(qū)體自動(dòng)供給部分和可編程序控制器4，其特征在于，有一個(gè)總先驅(qū)體混合罐15，它的內(nèi)腔通過(guò)管路分別與陶瓷先驅(qū)體混合罐13和碳先驅(qū)體混合罐14的內(nèi)腔連通，并且通過(guò)管路16與化學(xué)氣相共沉積與滲透裝置連接。本實(shí)用新型可以同時(shí)進(jìn)行碳和陶瓷的沉積與滲透。
文檔編號(hào)C23C16/448GK2716285SQ20042007308
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者邱海鵬, 韓立軍, 王冬, 商凱東 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所, 錦州市三特真空冶金技術(shù)工業(yè)有限公司