[实用新型]一种等温CVD法制备单晶热场产品的装炉结构

说明书

本实用新型提出了一种等温CVD法制备单晶热场产品的装炉结构，包括筒状的保温筒体，所述保温筒体由若干保温筒叠加形成，安装在炉筒底部设置的石墨料盘上，所述保温筒体内叠加若干导气装置；所述保温筒体顶端设有圆环形限气板，所述圆环形限气板的内环边沿与保温筒体的顶端连接，外环边沿与炉筒内壁连接；所述炉筒顶部连接石墨导气管，所述石墨导气管底部伸入顶部的导气装置内，且所述石墨导气管上设有若干气孔。本实用新型保证气体从坩埚和导流筒的间隙、坩埚和保温筒体间隙及导流筒内部均进行沉积，减少沉积距离，提高沉积效率；通过第一分气工装和第二分气工装的作用，提高导流筒底部距离坩埚内底的距离，增加气体流畅性，避免出现炭黑的现象。

技术领域

本实用新型涉及一种等温CVD法制备单晶热场产品的装炉结构，属于CVD法的化学气相沉积技术领域。

背景技术

C/C复合材料是碳纤维增强碳基复合材料具有比强度高、比模量高、热膨胀系数低、导电性好、断裂韧性大、比重低、抗热震、耐腐蚀、耐高温等一系列优良性能，目前作为新型耐高温结构材料广泛应用于航空航天、赛车、生物材料等领域。随着C/C复合材料制备技术的成熟和配套设备的完善，以及碳纤维价格的逐年下降，使得C/C复合材料开始进入工业领域并逐渐取代石墨。在直拉单晶硅炉中，C/C复合材料目前已经开始用来制造螺栓螺母、坩埚、承载板等部件，但在CVD过程中容易出现表层沉积和结痂现象，需要进行多次中间高温处理或表面加工，造成周期较长(一般在800h左右)，成本较高。

CVD沉积增密是制备单晶热场产品的重要工序，为降低生产成本，提高沉积效率，提出改变单晶热场产品装炉方式来进行改进。

实用新型内容

本实用新型是为解决现有技术中的问题而提出的，技术方案如下，

一种等温CVD法制备单晶热场产品的装炉结构，包括筒状的保温筒体，所述保温筒体由若干保温筒叠加形成，安装在炉筒底部设置的石墨料盘上，所述保温筒体内叠加若干导气装置，导气装置叠加后高度大于保温筒体高度；所述保温筒体顶端设有圆环形限气板，所述圆环形限气板与保温筒体的顶端连接，其外边沿与炉筒内壁连接；所述炉筒顶部连接石墨导气管，所述石墨导气管底部伸入顶部的导气装置内，且所述石墨导气管上设有若干气孔。

优选的，所述导气装置包括导流筒和坩埚，所述导流筒位于所述坩埚内部，且均开口向上，所述导流筒和坩埚底部分别设有第一分气工装和第二分气工装，所述第一分气工装与坩埚底部连接，并与第二分气工装连通；位于顶部的导气装置下方的导气装置上设有导气板，所述导气板安装在导流筒顶端的开口处，所述导气装置从上到下依次通过第二分气工装连接在导气板上叠加，位于底部的导气装置通过第二分气工装连接在石墨料盘上；所述石墨导气管底部伸入顶部的导气装置的导流筒内。

进一步的，所述位于顶部的导气装置的坩埚顶端面高于所述保温筒体的顶端面，所述导流筒的顶端面高于坩埚的顶端面。

进一步的，所述第一分气工装和第二分气工装上均设有8个气孔，且均匀分布；所述第一分气工装上的气孔孔径为20-40mm，所述第二分气工装上的气孔孔径为60-90mm。

进一步的，所述保温筒上下叠层间的对接缝隙填抹石墨泥。

进一步的，所述导流筒外壁与坩埚内壁之间的间距为20-50mm。

进一步的，所述坩埚外壁与保温筒体内壁之间的间距为20-200mm。

本实用新型制备简单，可实现大批量生产，保证气体从坩埚和导流筒的间隙、坩埚和保温筒体间隙及导流筒内部均进行沉积，减少沉积距离，提高沉积效率；通过第一分气工装和第二分气工装的作用，提高导流筒底部距离坩埚内底的距离，增加气体流畅性，避免出现碳黑的现象。

附图说明

图1是本实用新型一种等温CVD法制备单晶热场产品的装炉结构的结构示意图。