一種化學(xué)液相沉積裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)液相沉積裝置，包括爐體和真空系統(tǒng)；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冷凝器、冷卻水進(jìn)水管和出水管，爐體的底部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，它通過管路接入液體補(bǔ)給器，水箱通過管路與爐體上部的冷凝器、冷卻水進(jìn)水管和出水管分別連接進(jìn)行水循環(huán)；冷凝器為螺旋管式冷凝器，在螺旋管式冷凝器的殼體內(nèi)設(shè)置有螺旋通流管，螺旋通流管外設(shè)置有冷凝片。本使用新型采用螺旋管式冷凝器，能夠提高廢氣回收率，減小排放量，減輕了環(huán)境污染。
【專利說明】一種化學(xué)液相沉積裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化學(xué)液相沉積設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種化學(xué)液相沉積裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]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)品成本聞等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種化學(xué)液相沉積裝置，該裝置采用螺旋管式冷凝器，能夠提高廢氣回收率，減小排放量。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的:
[0005]這種化學(xué)液相沉積裝置，包括爐體和真空系統(tǒng)；所述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)置底座，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，它通過管路接入液體補(bǔ)給器，水箱通過管路與爐體上部的的冷凝器、冷卻水進(jìn)水管和出水管分別連接進(jìn)行水循環(huán)；所述冷凝器為螺旋管式冷凝器，在螺旋管式冷凝器的殼體內(nèi)設(shè)置有螺旋通流管，所述螺旋通流管外設(shè)置有冷凝片。
[0006]上述螺旋管式冷凝器的螺旋通流管在殼體內(nèi)沿殼體的中心軸螺旋盤繞，且在徑向設(shè)置有多層盤繞的螺旋通流管。
[0007]上述冷凝片為環(huán)片狀，若干冷凝片間隔套設(shè)在螺旋通流管上。
[0008]上述冷凝片為矩形片狀，多個(gè)冷凝片成發(fā)散狀圍繞殼體的中心軸布置，所述螺旋通流管依次穿過各冷凝片。
[0009]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0010]本實(shí)用新型的化學(xué)液相沉積裝置采用螺旋管式冷凝器，采用螺旋通流管加關(guān)外冷凝片的形式，相比現(xiàn)有技術(shù)的板式冷凝器有效增大了流通截面積，并且冷凝面積比現(xiàn)有板式冷凝器提高三十多倍。有效提高了廢氣回收率，減小了排放量，減輕了環(huán)境污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的感應(yīng)式加熱主視剖視圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的電阻加熱式主視剖視圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的螺旋管式冷凝器剖視圖；
[0014]圖4為圖3的俯視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0016]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。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.它通過管路接入液體補(bǔ)給器2。水箱7通過管路與爐體3上部的冷凝器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)。
[0017]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)常觀察其液位變化，隨時(shí)通過液體補(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。
[0018]本實(shí)用新型的所述冷凝器12為螺旋管式冷凝器，在螺旋管式冷凝器的殼體12-1內(nèi)設(shè)置有螺旋通流管12-2，所述螺旋通流管12-2外設(shè)置有冷凝片12-3。所述螺旋管式冷凝器的螺旋通流管12-2在殼體12-1內(nèi)沿殼體12-1的中心軸螺旋盤繞，且在徑向設(shè)置有多層盤繞的螺旋通流管12-2。
[0019]本實(shí)用新型的冷凝片12-3有兩種形式，其中一種如圖3和圖4所示，冷凝片12_3為環(huán)片狀，若干冷凝片12-3間隔套設(shè)在螺旋通流管12-2上。另一種冷凝片為矩形片狀，多個(gè)冷凝片成發(fā)散狀圍繞殼體12-1的中心軸布置，所述螺旋通流管12-2依次穿過各冷凝片。
[0020]使用了本實(shí)用新型的螺旋管式冷凝器后，其流通截面積比現(xiàn)有的板式冷凝器提高了 210倍，冷凝面積提高了 30.9倍。
[0021]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)I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，開始充入保護(hù)氣體，爐內(nèi)壓力由負(fù)壓變?yōu)槲⒄龎骸Ｍ瑫r(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。
[0022]本實(shí)用新型的加熱方式分別為:
[0023]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開始裂解，將歷需的元素沉積在被加熱制品5上。
[0024]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II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II開始裂解，將所需的元素沉積在被加熱制品5上。電阻一感應(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開始裂解，將所需的元素沉積在被加熱制品5上。
[0025]上述所說的三種加熱方式，無論采用那一種方式，對(duì)于柱形預(yù)制件來說，從預(yù)制件的芯部(軸向發(fā)熱體)開始發(fā)熱，逐漸徑向至預(yù)制件外側(cè)加溫，沉積過程隨溫度徑向推移。
[0026]對(duì)于盤形預(yù)制件來說，是從預(yù)制件的兩端面開始發(fā)熱，直至沉積過程完成。
[0027]本實(shí)用新型的裝置除適用于民用外，還用于國防及航空航天領(lǐng)域的元器件的加工。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型具有生產(chǎn)效率高，沉積速度快，產(chǎn)品成本低，消耗能源少，工藝過程短的優(yōu)點(diǎn)，并且其產(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)。其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可靠性及穩(wěn)定性高。
[0029]而且本實(shí)用新型環(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。并且沉積的時(shí)間由原來的數(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)?？s短了工期，提高效率幾十倍至100倍以上。
[0030]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。
【權(quán)利要求】
1.一種化學(xué)液相沉積裝置，其特征在于，包括爐體⑶和真空系統(tǒng)⑴；所述爐體(3)左面的真空系統(tǒng)(I)與爐體(3)的頂端連接，爐體(3)的上部分別連接有冷凝器(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⑶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)，它通過管路接入液體補(bǔ)給器(2)，水箱(7)通過管路與爐體(3)上部的的冷凝器(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)；所述冷凝器(12)為螺旋管式冷凝器，在螺旋管式冷凝器的殼體(12-1)內(nèi)設(shè)置有螺旋通流管(12-2)，所述螺旋通流管(12-2)外設(shè)置有冷凝片(12-3)。
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，所述螺旋管式冷凝器的螺旋通流管(12-2)在殼體(12-1)內(nèi)沿殼體(12-1)的中心軸螺旋盤繞，且在徑向設(shè)置有多層盤繞的螺旋通流管(12-2)。
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，所述冷凝片(12-3)為環(huán)片狀，若干冷凝片(12-3)間隔套設(shè)在螺旋通流管(12-2)上。
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，所述冷凝片(12-3)為矩形片狀，多個(gè)冷凝片成發(fā)散狀圍繞殼體(12-1)的中心軸布置，所述螺旋通流管(12-2)依次穿過各冷凝片。
【文檔編號(hào)】C23C18/00GK203639555SQ201320642796
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】周挺 申請(qǐng)人:西安誠瑞科技發(fā)展有限公司