專(zhuān)利名稱(chēng)：一種化學(xué)氣相沉積碳化硅纖維的反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及碳化硅纖維的制備，特別提供了一種用CVD法沉積SiC纖維所需的反應(yīng)器。
通常使用直流加熱或射頻加熱CVD工藝制備SiC纖維所采用的管狀反應(yīng)器只允許一根基體絲通過(guò)，也就是說(shuō)，每個(gè)反應(yīng)器(管)只能在一根φ12～30μm的連續(xù)基體(鎳絲或碳絲)上化學(xué)氣相沉積SiC纖維，由于基體纖維直徑很細(xì)，所以只有少量的原料氣體參加反應(yīng)，而大量未反應(yīng)的原料隨尾氣排出，造成很大的浪費(fèi)，如果將尾氣中未反應(yīng)的原料回收循環(huán)使用，又要增加專(zhuān)門(mén)設(shè)備和工藝流程。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種化學(xué)氣體沉積碳化硅纖維的反應(yīng)器，其沉積效率高，從而生產(chǎn)成本相應(yīng)降低。
本實(shí)用新型提供了一種化學(xué)氣相沉積碳化硅纖維的反應(yīng)器，由上下封頭(1)(2)和反應(yīng)室(3)三部分組成，其特征在于在上下封頭(1)(2)中分別增設(shè)2～6孔的多孔毛細(xì)管A(14)、B(24)，相互同心里直線(xiàn)關(guān)系，并與反應(yīng)室(3)軸線(xiàn)呈對(duì)稱(chēng)分布。為了防止反應(yīng)氣體泄漏，可以在上封頭(1)的毛細(xì)管進(jìn)口(11)與多孔毛細(xì)管A(14)之間設(shè)置帶密封氣體進(jìn)口A(13)的氣密壓力腔A(12)；在下封頭(2)的毛細(xì)管出口(21)與多孔毛細(xì)管B(24)之間設(shè)置帶密封氣體進(jìn)口B(23)的氣密壓力腔B(22)；毛細(xì)管進(jìn)口(11)，毛細(xì)管出口(21)，多孔毛細(xì)管B(24)的長(zhǎng)度在0.5～1cm之間，多孔毛細(xì)管A(14)的長(zhǎng)度在0.5～5cm，毛細(xì)管孔徑在0.5～4mm之間。本實(shí)用新型可在原有的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)條件不變情況下，同時(shí)沉積兩根以上碳化硅纖維，從而大大提高生產(chǎn)效率。
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施側(cè)詳述本實(shí)用新型。
附


圖1.化學(xué)氣相沉積碳化硅纖維反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2.反應(yīng)器上密封頭結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3.反應(yīng)器下密封頭結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例如
圖1所示，這種反應(yīng)器由反應(yīng)室上(前)密封頭(1)，下(后)密封頭(2)和反應(yīng)管反應(yīng)室(3)組成，反應(yīng)室由耐熱工業(yè)玻璃制成，(1)(2)分別用玻璃磨口與(3)緊密連接，(4)(5)分別為基體絲放和收(排)絲機(jī)構(gòu)；如圖2所示，反應(yīng)室上(前)密封頭由毛細(xì)管進(jìn)口A(11)氣密壓力腔A(12)密封氣體進(jìn)口A(13)，多孔毛細(xì)管A(14)，磨口A(15)和反應(yīng)氣體進(jìn)口(16)組成；
如圖3所示，反應(yīng)室下(后)密封頭由毛細(xì)管出口(21)，氣密壓力腔B(22)，密封氣體進(jìn)口B(22)，多孔毛細(xì)管B(24)，磨口B(25)和反應(yīng)氣體出口(26)組成；毛細(xì)管(11)(21)應(yīng)與反應(yīng)室軸線(xiàn)重合，多孔毛細(xì)管A(14)B(24)的毛細(xì)孔數(shù)相同，相互同心呈直線(xiàn)關(guān)系，并與反應(yīng)室軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布。
使用時(shí)，將用于化學(xué)氣相沉積的多根(兩)根以上基體絲(鎢絲或碳絲)由毛細(xì)管(11)穿進(jìn)，再分成單根分別穿過(guò)毛細(xì)管(14)的各個(gè)毛細(xì)孔，再分別穿過(guò)(24)的各個(gè)毛細(xì)孔，最后由(21)穿出，纏繞在裝置的收絲機(jī)構(gòu)(5)上，這樣在反應(yīng)空(3)中就同時(shí)有三根的相互平行，互不干擾，連續(xù)移動(dòng)的基體絲(纖維)被同一電源，同時(shí)加熱到同樣的溫度，在同樣的反應(yīng)氣體氣氛中進(jìn)行同樣的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)，在密封氣體進(jìn)口A(13)B(23)中通入適量隨性保護(hù)氣體，在壓力腔A(12)B(22)中形成一定的壓力，可以防止空氣進(jìn)入反應(yīng)室以及反應(yīng)氣體泄露。這樣就實(shí)現(xiàn)了使用一套反應(yīng)裝置，同時(shí)制備出三根的連續(xù)SiC纖維。
(1)(2)(3)的直徑約18cm，(12)(22)長(zhǎng)3cm，磨口(15)(25)長(zhǎng)3mm，反應(yīng)室(3)長(zhǎng)300cm。
毛細(xì)管(11)(21)(24)(14)中的毛細(xì)孔直徑2mm左右，(14)(24)分別由3根毛細(xì)管組成，(14)長(zhǎng)25cm，其余毛細(xì)管長(zhǎng)約1cm左右。
本實(shí)用新型反應(yīng)管可做成立式或臥式反應(yīng)器，適合于射頻加熱CVD工藝，但其原理也適合于直流加熱CVD工藝，也可用于使用CVD工藝制備其它種類(lèi)的連續(xù)纖維，如硼，TiB2，TiC，B4C等纖維。
權(quán)利要求1.一種化學(xué)氣相沉積碳化硅纖維的反應(yīng)器，由上下封頭(1)(2)和反應(yīng)室(3)三部分組成，其特征在于在上下封頭(1)(2)中分別增設(shè)2～6孔的多孔毛細(xì)管A(14)B(24)，相互同心呈直線(xiàn)關(guān)系，并與反應(yīng)室(3)軸線(xiàn)呈對(duì)稱(chēng)分布。
2.按權(quán)利要求1所述化學(xué)氣相沉積碳化硅纖維的反應(yīng)器，其特征在于在上封頭(1)的毛細(xì)管進(jìn)口(11)與多孔毛細(xì)管A(14)之間設(shè)置帶密封氣體進(jìn)口A(13)的氣密壓力腔A(12)；在下封頭(2)的毛細(xì)管出口(21)與多孔毛細(xì)管B(24)之間設(shè)置帶密封氣體進(jìn)口B(23)的氣密壓力腔B(22)。
3.按權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相沉積碳化硅纖維的反應(yīng)器，其特征在于毛細(xì)管進(jìn)口(11)，毛細(xì)管出口(21)，多孔毛細(xì)管B(24)的長(zhǎng)度在0.5～1cm之間，多孔毛細(xì)管A(14)的長(zhǎng)度在0.5～5cm，毛細(xì)管孔徑在0.5～4mm之間。
專(zhuān)利摘要一種化學(xué)氣相沉積碳化硅纖維的反應(yīng)器,由上下封頭和反應(yīng)室三部分組成,其特征在于:在上下封頭中分別增設(shè)2～6孔的多孔毛細(xì)管,相互同心呈直線(xiàn)關(guān)系,并與反應(yīng)室軸線(xiàn)呈對(duì)稱(chēng)分布。本實(shí)用新型可在原有的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)條件不變情況下,同時(shí)沉積兩根以上碳化硅纖維,從而大大提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)C23C16/30GK2283068SQ9623918
公開(kāi)日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1996年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月25日
發(fā)明者石南林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所