[发明专利]一种卧式还原气氛真空退火炉

说明书

本发明提供一种卧式还原气氛真空退火炉，包括机架、炉体、炉门、炉胆、绝热保温炉衬、加热元件、真空系统、气氛系统、控制系统、安全装置和散热装置，真空系统和气氛系统安装在机架下部，控制系统安装机架后部；炉胆采用高低温区设计，高温区采用U型硅钼棒加热，硅钼棒两侧布置，低温区采用FEC陶瓷纤维加热器加热，圆周式布置，高低温区设计有隔板结构；本发明中炉胆采用高、低温区设计，可以有效实现温度梯度；轻质纤维材料热导率较低、比重小，能有效降低设备正常使用过程中的电耗；真空系统和气氛系统采用真空机组和质量流量计控制，使得真空度较高、气体流量控制精度较好，达到高、精、尖CVD工艺实验的指标要求。

技术领域

本发明涉真空设备领域，尤其涉及的是一种卧式还原气氛真空退火炉。

背景技术

气氛真空退火炉系列设备主要适用于碳纳米管的研制、晶体硅基板镀膜、纳米ZnO的可控生长、陶瓷电容器(MLCC)的气氛烧结、金属材料的扩散焊等CVD工艺。目前，传统的气氛真空退火炉为单温区设计，很难实现温度梯度的控制，满足不了CVD工艺的要求；在炉管选择上，以往选择高铝管，其氧化铝含量低、耐温性能差，容易在高温情况下发生炉管开裂、断裂现象，导致工艺实验不能正常进行，同时，由于炉管两端和中间没有支撑，也会造成高温情况下的炉管变形弯曲甚至断裂；另外，真空系统、气氛系统采用传统的机械泵和浮子流量计控制，缺点是系统真空度较低、气体流量控制精度较差，很难达到高、精、尖CVD工艺实验的指标要求，使用户不能正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卧式还原气氛真空退火炉，克服上述传统气氛真空退火炉很难实现温度梯度的控制，炉管开裂、变形弯曲甚至断裂现象，真空系统、气氛系统真空度较低、气体流量控制精度较差，很难达到高、精、尖CVD工艺实验的指标要求等缺陷。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种卧式还原气氛真空退火炉，包括机架、炉体、炉门、炉胆、绝热保温炉衬、加热元件、真空系统、气氛系统、控制系统、安全装置和散热装置，其中：炉体安装在机架上，炉门与炉体连接，炉胆置于炉体内部，绝热保温炉衬安装在炉胆内部，加热元件在绝热保温炉衬的两侧面布置安装，真空系统和气氛系统安装在机架下部，控制系统安装机架后部，安全装置和散热装置安装在炉体上部。

作为优选方案，所述炉体内部两侧面安装导轨槽，炉胆与导轨槽之间滑动配合连接，这样炉胆能够在导轨槽上自由滑动；炉体下部焊接在鞍座上，且炉体与机架固定连接为一体。

作为优选方案，转臂一端通过调心装置与炉门连接，转臂另一端通过转轴与炉体连接，这样炉门能够绕转轴转动，进行开启和关闭；调心装置安装在炉门外侧中心位置上，用于多向调节炉门位置。

作为优选方案，所述炉胆设置在炉体内部，炉胆两侧安装有滚轮，这些滚轮与导轨槽之间滑动配合连接，使得滚轮能够在导轨槽上自由滑动，炉胆安装有内炉门，在将内炉门关闭后形成封闭的加热空间。

作为优选方案，安装在炉胆内部的绝热保温炉衬是由多层耐火材料组成。

作为优选方案，所述控制系统用于实时测量物料烧结时的温度和压力，并能根据物料烧结工艺进行气氛充注和置换，自动开启和关闭加热。

作为优选方案，所述安全装置安装在炉体上部，在炉体内部超压或气体爆炸时工作，能保护设备安全。

作为优选方案，所述散热装置安装在炉体上部，用于降低炉体的表面温度。