[发明专利]一种燃气加热金属氮化物合成设备

说明书

一种燃气加热式金属氮化物合成设备，其中包括：坩埚，其内部配置为进行金属氮化物合成；炉壳，包裹所述坩埚，坩埚与炉壳之间存在一间隔空间，所述炉壳的内壁上设置有保温层和耐火层，保温层位于炉壳内壁和耐火层之间；坩埚上盖，该用螺栓与坩埚联结，所述坩埚上盖上设置有抽真空孔和氮气供气孔；燃气烧嘴，设置于所述间隔空间内，配置为通入燃气燃烧，以加热所述坩埚。本发明的燃气加热式金属氮化物合成设备通过设置坩埚、特定功能的坩埚上盖以及燃气烧嘴，能够提高整体工艺效率。

技术领域

本发明涉及氮化物制备领域，进一步涉及一种燃气加热金属氮化物合成设备。

背景技术

现有技术中，用于金属氮化物的合成设备，通常采用真空电阻炉，根据炉型的不同将发热体布置于炉墙倒壁(即侧加热炉)或炉膛上部(即上加热炉)。合成工艺是将合成原料(颗粒料、粉末料、预成形块料)放入炉内，关闭炉门，抽真空后补加氮气，送电升温再送氮合成，合成完毕后停电降温并经冷却出炉后，最后进行后续加工。这种设备及对应工艺的缺点是合成周期长、生产效率低，不能利用廉价气体能源。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃气加热金属氮化物合成设备，以至少部分解决上述的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供一种燃气加热式金属氮化物合成设备，其中包括：

坩埚，配置作为进行金属氮化物合成的反应室；

炉壳，所述坩埚的外壳，坩埚与炉壳之间存在一间隔空间，上部开设与合成坩埚外径相匹配的开孔，炉壳内表面设置由外向内的保温层和耐火层；

燃气烧嘴，在炉体的适当位置安装固定燃气烧嘴，设置于所述间隔空间内，配置为通入燃气燃烧，为反应室提供热源；

包括坩埚上盖，坩埚上盖上设置有抽真空孔和氮气供气孔。

在进一步的实施方案中，坩埚呈筒状结构，从俯视角度看，所述燃气烧嘴环绕该筒状结构的圆周均匀布置。

在进一步的实施方案中，保温层材料为硅酸盐纤维；所述耐火层材料为多晶莫来石耐火纤维模块。

在进一步的实施方案中，燃气烧嘴为偶数个，燃气烧嘴两两之间沿着坩埚的轴对称布置；优选的，所述燃气烧嘴沿所述轴的方向分多层布置。

在进一步的实施方案中，所述圆形炉底上还设置有支撑腿，用于支撑所述坩埚。

在进一步的实施方案中，坩埚上盖上部设有起吊环，用于向起吊环施加力后打开所述坩埚上盖。

在进一步的实施方案中，坩埚上盖上还设有加强筋板。

在进一步的实施方案中，连接抽真空孔的管路上设置有真空表，所述连接氮气供气孔的管路上设置有流量计。

在进一步的实施方案中，炉壳底部焊接布置有槽钢，构成散热道通。

在进一步的实施方案中，坩埚内设置多个所述氮化物合成盛料盘，多个盛料盘层叠布置，上部的盛料盘下底面与下部的盛料盘上表面接触，各凹形空间通过凹槽与外部连通。

在进一步的实施方案中，盛料盘包括下底面和上表面，盛料盘具有一从上表面向下开设的凹形空间，还具有从上表面向下开设的多个凹槽。

(三)有益效果

本发明的燃气加热式金属氮化物合成设备通过设置耐火纤维高温炉膛，提高坩埚的保温效果和耐火效果，减少加热至设定温度所需的时间；

通过在炉壳底部与地面之间布置有平行设置的多个槽钢，提高设备的散热通风效果；