[发明专利]保温结构及高温炉

说明书

技术领域

本发明涉及高温炉设备技术领域，特别是涉及一种保温结构及高温炉。

背景技术

目前由于耐高温材料有限，同时由于技术和成本的限制，导致许多高温设备的耗电量大、成本高，同时热场还不稳定。而这些都取决于一个非常重要的因素，即保温材料的保温效果。高温材料不仅要满足高温环境的应用，同时还要满足在高温下不会对所制备的材料造成污染的要求。例如当前的蓝宝石晶体生长炉是在高于2000℃以上的高温环境下实现晶体的生长，其保温材料主要是高温区域的钨钼及低温区域的氧化铝空心球或者氧化锆砖，其中距离加热室较近的区域为高温区域，距离加热室较远的区域为低温区域，保温机理主要是在高温区域通过热量在钨钼材料的反射达到降低热量的散失，在低温区域通过氧化铝等填充物来降低热传递减少热量的散失，但氧化铝的导热率较高，同时在高温区域单层的钨钼结构在高温状态下易发生变形，这样的保温结构在生产应用中受到很大的限制，保温效果也达不到要求。而石墨材料相对于氧化铝空心球等氧化物材料而言，其导热率低且能够耐高温，但在高温状态下会有碳原子挥发，污染所生产的产品。

发明内容

基于此，有必要提供一种保温结构，其用于高温炉时具有较佳的保温效果。

一种保温结构，其包括：

外层；及

内层，密封在所述外层内部，由绝热材料制成。

在其中一个实施例中，所述外层可以是钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛、锆、钨合金、钼合金、钽合金、铌合金、钒合金、铬合金、钛合金、锆合金，或可以是稀土金属的硼化物、碳化物、氮化物、硅化物或硫化物。

在其中一个实施例中，所述内层可以是氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、石英陶瓷、氧化铝陶瓷空心球结构或带空隙的夹层结构、氧化锆陶瓷空心球结构或带空隙的夹层结构、石英陶瓷空心球结构或带空隙的夹层结构、碳纤维状材料或碳碳复合材料。

在其中一个实施例中，所述保温结构可应用于800～2500℃的高温炉。

在其中一个实施例中，所述内层系填充或镶嵌于所述外层内部。

此外，还提出一种高温炉，其包括：

炉体，内部设有加热室；及

侧部保温层结构，设置在所述加热室和所述炉体之间；

其中，所述侧部保温层结构包括：

外层；及

内层，密封在所述外层内部，由绝热材料制成。

在其中一个实施例中，所述侧部保温层的外层可以是钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛、锆、钨合金、钼合金、钽合金、铌合金、钒合金、铬合金、钛合金、锆合金，或可以是稀土金属的硼化物、碳化物、氮化物、硅化物或硫化物。

在其中一个实施例中，所述侧部保温层的内层可以是氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、石英陶瓷、氧化铝陶瓷空心球结构或带空隙的夹层结构、氧化锆陶瓷空心球结构或带空隙的夹层结构、石英陶瓷空心球结构或带空隙的夹层结构、碳纤维状材料或碳碳复合材料。

在其中一个实施例中，所述高温炉的环境温度为800～2500℃。

在其中一个实施例中，所述侧部保温层结构的外层为钨筒或钼筒，所述内层为填充在所述钨筒或钼筒内部的一层或多层碳毡。

在其中一个实施例中，所述高温炉包括至少一个所述侧部保温层结构，所述侧部保温层结构沿远离所述加热室的方向依次排列。

上述保温结构和高温炉中，保温结构系内外层的夹心结构，内层密封在外层内部，通过外层反射热量与内层隔绝热量的特性相结合，从而能很好地实现保温的目的，与单纯的使用外层反射热量的材料相比，可以显著提高其保温效果。

进一步地，由于外层为钨、钼等材料，而内层系被密封在外层内部，还可以满足高温炉需要的无碳环境的保温要求，不会对生产的产品造成污染。

附图说明

图1为蓝宝石晶体生长炉的示意图；

图2为图1中圆圈部分的放大图；

图3为图1中圆圈部分的另一种实施例的放大图。

具体实施方式

本实施方式提供了一种保温结构，可应用于温度为800～2500℃的高温炉的保温要求，其包括外层及密封在外层内部的内层，其中外层由耐高温材料制成，内层由耐高温绝热材料制成，内层系通过一定的工艺方法填充或镶嵌于外层内部。