專利名稱:用于表面材料合成的真空反應(yīng)室的制作方法
本發(fā)明涉及一種用于表面材料合成的真空反應(yīng)室，具體地說(shuō)，是涉及一種用于對(duì)工件表面進(jìn)行滲硫、滲碳、滲氮、滲硼等滲非金屬及滲各種金屬的真空反應(yīng)室裝置。
對(duì)工件表面進(jìn)行滲非金屬元素或金屬元素的真空反應(yīng)室裝置已是公知的了，但這些裝置存在有一共同的缺點(diǎn)，即真空室外壁為冷壁——有冷卻水在其中循環(huán)通過(guò)，采用這種冷壁結(jié)構(gòu)目的是使密封橡膠不至于在高溫下變質(zhì)失去密封作用，另外也使工件在加熱后的冷卻階段中盡快地冷卻。中國(guó)專利申請(qǐng)NO.85106828(“金屬另件表面形成硫化物層的方法及設(shè)備”)以及中國(guó)專利申請(qǐng)NO.85107593(“金屬表面形成合金層的方法及設(shè)備”)中公開(kāi)了一種真空反應(yīng)室，雖然該真空室有了改進(jìn)，但仍采用上述的冷壁結(jié)構(gòu)。冷壁結(jié)構(gòu)的存在就使真空室加熱時(shí)的能源消耗增多，加長(zhǎng)加熱時(shí)間，影響效率。除冷壁結(jié)構(gòu)這種缺點(diǎn)外，上述真空反應(yīng)室還有一共同的缺陷，即室體結(jié)構(gòu)為一整體式，這給裝卸工件的操作及維護(hù)室內(nèi)結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)工作帶來(lái)不便。此外，眾所周知，在真空反應(yīng)室內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行滲元素反應(yīng)以便在其表面形成合成物時(shí)，常要借助于電場(chǎng)間的輝光放電(起弧)的作用，為了防止起弧后溫度急劇升高需要在電路中加一滅弧電阻，在現(xiàn)有真空反應(yīng)室裝置中，該滅弧電阻是安裝在與室體分離的配電柜中，這樣，滅弧電阻喪失的熱量就流失于大氣中。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種熱能損失最少、操作靈便的真空反應(yīng)室裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明真空反應(yīng)室的室壁不通冷卻水而采用帶有絕熱材料層的結(jié)構(gòu)，在室內(nèi)設(shè)有熱交換器，風(fēng)扇及滅弧電阻，此外該真空室的結(jié)構(gòu)不是整體式的而采用分體式。
正如上面所述那樣，現(xiàn)有的表面處理用的真空反應(yīng)室的室壁是通冷卻水，本發(fā)明的特征在于真空反應(yīng)室的室壁采用帶有絕熱材料層的結(jié)構(gòu)，室內(nèi)設(shè)有熱交換器及風(fēng)扇。本發(fā)明沒(méi)有采用通冷卻水的冷壁結(jié)構(gòu)，而采用充填絕熱材料的結(jié)構(gòu)，就使得真空室在加熱及保溫時(shí)熱量損失大大減少，而在加熱保溫后，工件需要冷卻時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)扇及熱交換器，通入熱交換器中的冷卻水將室中熱量帶走，從而加快冷卻進(jìn)程，提高工作效率。熱交換器及風(fēng)扇采用一般通用的型式和結(jié)構(gòu)，布置在室內(nèi)的上方。密封橡膠件等在加熱過(guò)程由于真空室沒(méi)有采用冷壁結(jié)構(gòu)，其溫度會(huì)上升，影響其質(zhì)量并進(jìn)而影響密封效果，這個(gè)問(wèn)題的解決是在密封橡膠件周圍采用局部冷卻(通冷卻水)的方法進(jìn)行的。本發(fā)明的另一特征是，滅弧電阻設(shè)在反應(yīng)室內(nèi)，這樣就把滅弧電阻喪失的熱量有效地利用來(lái)加熱工件，提高熱效率。本發(fā)明再一個(gè)特征是，真空室體為分體式結(jié)構(gòu)，即真空反應(yīng)式分為固定室和活動(dòng)室兩部分，兩部分通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)及密封件結(jié)合在一起，法蘭中有冷卻水道以冷卻密封件。活動(dòng)室部分可以沿輔設(shè)在地面的軌道行走而與固定室部分脫離，從而使室內(nèi)另件充分暴露出來(lái)，便于裝卸工件，也便于維修室內(nèi)各部件，而固定室部分則通過(guò)支架固定在地基上。真空室內(nèi)的載物臺(tái)通過(guò)一支架固定在固定室部分內(nèi)，載物臺(tái)底下設(shè)有滾輪，該滾輪與設(shè)在活動(dòng)室內(nèi)的軌道相配合，當(dāng)活動(dòng)室沿地面軌道相對(duì)于固定室部分作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，載物臺(tái)下的滾輪也相應(yīng)地與活動(dòng)室內(nèi)的軌道作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使載物臺(tái)在運(yùn)動(dòng)中得到支撐減少摩擦。
綜上所述，可以清楚地看到本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)約能耗，加快加熱過(guò)程同時(shí)又能在冷卻時(shí)加快冷卻過(guò)程，提高工作效率，另一優(yōu)點(diǎn)是裝置操作方便，維護(hù)簡(jiǎn)便。
下面結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明真空反應(yīng)室外形正視圖。
圖2為本發(fā)明真空反應(yīng)室外形側(cè)視圖。
圖3為圖1的剖視圖。
圖4為圖2的剖視圖。
(22)為真空反應(yīng)室的固定室部分，(25)為固定支架，固定室(22)通過(guò)固定 支架(25)固定在地基上，真空反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有載物臺(tái)(8)，它由耐火磚(10)及支架(9)支撐，并通過(guò)支架(13)固定在固定室內(nèi)壁上。
(4)為真空反應(yīng)室的活動(dòng)室部分，該室下面設(shè)有托架(2)及滾輪(5)，通過(guò)托架(2)及滾輪(5)，活動(dòng)室(4)可以沿導(dǎo)軌(1)往左方移動(dòng)，當(dāng)活動(dòng)室(4)往左移動(dòng)時(shí)，內(nèi)導(dǎo)軌(12)隨活動(dòng)室(4)往左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，固定在支架(9)上的滾輪(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，以減少運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力。
當(dāng)活動(dòng)室(4)移往左方時(shí)，爐內(nèi)各部分均外露，于是裝卸工件的操作就變得很容易進(jìn)行，反應(yīng)室內(nèi)各部件的安裝工作及檢修工作也變得極其簡(jiǎn)便。當(dāng)需要真空反應(yīng)室進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可將活動(dòng)室(4)右移，與固定室貼合并固緊在一起，固緊方法采用一般通用的固緊方法。
表面形成化合物的反應(yīng)一般都在較高溫度下進(jìn)行，以利于反應(yīng)物生成，本發(fā)明在真空室壁內(nèi)充填絕熱材料層(14)，例如陶瓷纖維材料絕熱層，就有利于加熱的進(jìn)行以及高溫下的保溫，防止熱量過(guò)多的損失。
在真空反應(yīng)室內(nèi)上方部位設(shè)有熱交換器(16)和風(fēng)扇(15)，當(dāng)反應(yīng)完畢工件進(jìn)入冷卻階段時(shí)，反應(yīng)室內(nèi)通入惰性氣體，熱交換器中通入冷卻水，啟動(dòng)風(fēng)扇，從而加速室內(nèi)冷卻的進(jìn)行。
為節(jié)省能源，還將電路中的滅弧電阻放在反應(yīng)室內(nèi)，(18)為板狀密封電阻，它可將原散于大氣的熱量用來(lái)加熱工件，從而節(jié)約能源10～20％。
(6)為反應(yīng)室的觀察窗，(19)(20)為法蘭，可以由此將工作氣體、大氣、真空規(guī)、熱電 等引入真空室，以及將高低壓電饋入真空室。(17)為冷卻法蘭的水冷管，(21)為真空泵及閥門。
權(quán)利要求
1.用于表面材料合成的真空反應(yīng)室，其特征在于，反應(yīng)室壁帶有絕熱材料層，反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有熱交換器及風(fēng)扇。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的真空反應(yīng)室裝置，其特征在于反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有滅弧電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述真空反應(yīng)室，其特征在于反應(yīng)室體采用分體式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的真空反應(yīng)室，其特征在于它由固定室和活動(dòng)室兩部分構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的真空反應(yīng)室，其特征在于活動(dòng)室?guī)в袧L輪、沿地面鋪設(shè)的導(dǎo)軌移動(dòng)而與固定室分開(kāi)或合緊。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4或5所述的真空反應(yīng)室，其特征在于，反應(yīng)室內(nèi)載物臺(tái)固定在固定室的內(nèi)壁上，載物臺(tái)下帶有的滾輪在設(shè)置在活動(dòng)室中的導(dǎo)軌內(nèi)作滾動(dòng)。
專利摘要
用于表面材料合成的真空反應(yīng)室裝置，它可用來(lái)對(duì)工件表面進(jìn)行滲非金屬元素或滲金屬等操作。該真空室壁不采用通冷卻水結(jié)構(gòu)，而采用充填絕熱材料層的結(jié)構(gòu)，反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有熱交換器，風(fēng)扇及滅弧電阻。反應(yīng)室為分體式結(jié)構(gòu)，由固定室和活動(dòng)室組成?；顒?dòng)室可以沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)而與固定室分開(kāi)或合緊。該真空反應(yīng)室熱能損失小、升溫快。冷卻時(shí)能加快冷卻速度。提高工作效率，并且易于進(jìn)行裝卸工件的操作以及易于進(jìn)行檢修和保養(yǎng)。
文檔編號(hào)C23C8/36GK86204249SQ86204249
公開(kāi)日1987年4月15日 申請(qǐng)日期1986年6月23日
發(fā)明者張弋飛 申請(qǐng)人:張弋飛導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan