[发明专利]一种平面复合加热器的制备方法

说明书

本发明涉及一种平面复合加热器的制备方法，制备方法包括：(1)平面加热器的基体为热解氮化硼基体，将热解氮化硼基体表面打磨至基体表面粗糙度为Ra：0.5～4.0微米；然后涂覆一层厚度为10‑300μm的热解石墨涂层，涂覆过程中控制温度为1200‑1700℃，压力为100‑1000Pa，表面加工花纹，将加工完花纹后的基本再次装入CVD反应炉内，涂覆一层厚度为10‑300μm热解氮化硼涂层，冷却，即得平面复合加热器。本发明制备的平面复合加热器可以在1500℃以内连续升温降温400‑600次不起层、不分层，有效地提高了加热器的使用寿命，并且加热效率保持在90％以上，加热均匀性可以控制在10℃以内。

技术领域

本发明涉及一种平面复合加热器的制备方法，属于加热器制备技术领域。

背景技术

新材料市场正处于快速增长时期，很多新材料的制备过程都会用到加热装置，市场对于加热器的需求也越来越多，要求也越来越高，传统的加热方式已经不能满足需求，势必寻求一种可以快速加热、加热均匀且耗能少的加热体。为了满足市场高的需求，经过相关研发人员不断的对比和实验，热解氮化硼-热解石墨复合加热器因其几十秒就可以加热到上千度、加热均匀性控制在个位数以内及低耗能的优异性能脱颖而出。

目前复合加热器由于制作过程复杂，加热器的良品率不高，如中国专利CN202873091U公开了一种具有热解氮化硼保护层的加热器，所述加热器本体的表面覆有热解氮化硼保护层。所述加热器本体呈迂回的折线形。所述热解氮化硼保护层的厚度为0.01-3mm。所述热解氮化硼保护层通过化学气相沉积法覆于加热器本体的表面。所述加热器本体为石墨加热器或陶瓷加热器。该加热器虽然具有热解氮化硼保护层的保护，有效控制物质挥发，同时热解氮化硼保护层的设置使传热慢，限制了加热效率。

又如，中国专利文献CN101045990A公开了一种用于晶片处理组件的抗蚀刻加热器，其具有良好的至少20℃/每分钟的上升速率，在整个表面，至少是一个电极上具有最大温度差(例如在300mm最大温度差100℃)。该加热器涂有保护性外涂层，使加热器在提高加热器温度1500℃下辐射效率高于70％，并且在NF3中600℃下具有小于100A/分钟的蚀刻率。虽然该加热器具有良好的加热效率，但是长时间应用发现，热解石墨与第一外部涂层氮化硼或氮化铝之间容易起层、分离、脱落、开裂，导致加热器直接报废。

因此，有必要研发一种避免热解石墨与第一外部涂层氮化硼起层、分离，并且加热效率高的平面复合加热器。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种平面复合加热器的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种平面复合加热器的制备方法，包括步骤：

(1)平面加热器的基体为热解氮化硼基体，将热解氮化硼基体表面采用100-500目砂纸打磨，打磨至基体表面粗糙度为Ra：0.5～4.0微米；

(2)将步骤(1)处理后的热解氮化硼基体装入CVD反应炉中涂覆一层厚度为10-300μm的热解石墨涂层，涂覆过程中控制温度为1200-1700℃，压力为100-1000Pa，气体比例为：惰性气体：甲烷＝1-30:1；

(3)将步骤(2)涂覆热解石墨涂层后的基体表面加工花纹，

(4)将加工完花纹后的基本再次装入CVD反应炉内，涂覆一层厚度为10-300μm热解氮化硼涂层，冷却，即得平面复合加热器。

根据本发明优选的，所述的热解氮化硼基体是按如下方法制备得到的：