[发明专利]物质合成控制方法、装置及电子设备

说明书

本申请涉及电加热自动控制技术领域，具体而言，涉及一种物质合成控制方法、装置及电子设备。本申请提供的物质合成控制方法，包括：在将第一目标物质合成为第二目标物质的过程中，获取第一目标时段内，第一目标物质的第一实际电阻值；获取第一目标时段对应的第一标准电阻值；根据第一实际电阻值和第一标准电阻值，获得目标功率值；将第二目标时段内，第一目标物质的加热功率调整为目标功率值，使第二目标时段内，第一目标物质的第二实际电阻值与第二目标时段对应的第二标准电阻值匹配，以将第一目标物质合成为第二目标物质。本申请实施例提供的物质合成控制方法、装置及电子设备能够提高将第一目标物质合成为第二目标物质成功率。

技术领域

本申请涉及电加热自动控制技术领域，具体而言，涉及一种物质合成控制方法、装置及电子设备。

背景技术

单质碳通常以石墨和金刚石两种晶型存在，稀缺的自然金刚石较分布广泛储量多的石墨而言，极为珍贵。金刚石不仅可以加工成价值连城的珠宝，在工业中也大有可为，例如，金刚石具有硬度高、耐磨性好等特点，因此，可广泛应用于切削、磨削、钻探，又例如，金刚石导热率高、电绝缘性好，因此，可作为半导体装置的散热板，再例如，金刚石具有优良的透光性和耐腐蚀性，因此，在电子工业中也得到广泛应用。

由于自然金刚石的稀缺性，因此，催生了人造金刚石行业的发展，现有技术中，通常是利用静态超高压(50Kb～100Kb，也即，5GPa～10GPa)和高温(1100℃～3000℃)控制技术，通过合成块(石墨等碳质原料和某些金属、合金)反应转变成金刚石。谈及此处，不得不从原子结构层面来对石墨结构和金刚石结构进行区分，请参阅图1和图2，石墨是层状结构，就一个片层而言，每1个碳原子会与其周围的3个碳原子紧密结合(如图1所示)，金刚石是立体结构，每1个碳原子都与周围的4个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合(如图2所示)。基于以上石墨结构和金刚石结构的相关描述，还需要说明的是，石墨转变为金刚石，不单是通过高压缩短石墨结构中，层与层之间的距离，使六角形碳环转变为正四面体晶格，而实际上还包含许多复杂因素，具体地，在一个金刚石合成周期过程中，除包括压力工艺控制——升压、恒压及降压以外，还需要通过功率控制工艺去配合压力工艺，进行合成作业，也即，借助热力学促进石墨向金刚石的转化，在此过程中，可以通过石墨的导电性(电阻值)变化，判断金刚石合成的方向和限度。然而，现有技术中，通常是采用恒功率的加热方式将石墨转换为金刚石，控制公式包括：W2＝U2/(R1+R2)，其中，W2为功率控制器依据上位机的功率合成工艺指令驱动功率控制器件设定的加热功率，U2为通过比例-积分-微分(ProportionIntegration Differentiation)控制器件调节变压器而设定的电压值，R1为石墨和触媒的有效合成反应电阻，R2为工装、加热线路上的非合成电阻，且W2、U2和R2均为定值，因此，导致R1也控制为定值，而无法有效控制金刚石合成的方向和限度，也即，无法提高金刚石的合成成功率。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种物质合成控制方法、装置及电子设备，以解决上述问题。

第一方面，本申请提供的物质合成控制方法，包括：

在将第一目标物质合成为第二目标物质的过程中，获取第一目标时段内，第一目标物质的第一实际电阻值；

获取第一目标时段对应的第一标准电阻值；

根据第一实际电阻值和第一标准电阻值，获得目标功率值；

将第二目标时段内，第一目标物质的加热功率调整为目标功率值，使第二目标时段内，第一目标物质的第二实际电阻值与第二目标时段对应的第二标准电阻值匹配，以将第一目标物质合成为第二目标物质，第二目标时段位于第一目标时段之后。