[发明专利]一种碳石墨工件自动涂层设备

说明书

本发明涉及抗氧化石墨材料涂层加工方法技术领域，具体为一种碳石墨工件自动涂层设备，其包括反应釜、石墨化罐、搅拌机构、涂层平台、排气机构及驱动机构，通过石墨化罐中的单质硅粉末与氧化铝粉末通过反应形成氧化硅气体，并利用排气机构中的搅拌桨叶将氧化硅气体输送至涂层平台对平台上的石墨工件进行涂层，形成碳化硅涂层，配合平台的下降，使石墨工件在整个反应过程中，进行移动，使气体形成流动，氧化硅气体能始终围绕石墨工件进行反应，解决了现有石墨工件涂层不均匀的技术问题。

技术领域

本发明涉及抗氧化石墨材料涂层方法技术领域，具体为一种碳石墨工件自动涂层设备。

背景技术

石墨材料是一种具备多种优良特性的基础材料，特别是在高温条件下＞1200℃，仍能保证充分的产品性能，这是普通的金属材料所无法实现的。但石墨材料存在一个最大的缺陷就是在含氧环境中会因氧化而无法实现以上功能，因此基于涂层技术而对石墨材料进行表面改性，使得石墨材料可以在含氧环境中正常的发挥其优良特性。

现在主流的石墨表面改性技术是气相沉积涂层法CVD，通过该方法可以在石墨表面生成一层致密的独立的涂层结构，使得石墨材料与外界含氧环境隔离开来，进而起到保护石墨材料的作用。

现有涂层技术存在的问题和缺点主要是CVD技术制备石墨材料的涂层，其工艺过程复杂，原料成本高，能获得均匀度较高的石墨涂层结构，但综合成本较高，在中低端的抗氧化石墨材料的应用环境中显得性价比不足，难以得到广泛应用。

在专利申请号为CN201210374319.1的中国专利中，公开了一种在石墨表面制备碳化硅涂层的方法，该方法为：一、将装有固体硅料的石墨坩埚置于高温石墨化炉内，将石墨基体置于石墨坩埚内的石墨支架上，利用硅蒸气和石墨基体表面的碳直接反应生成一层碳化硅涂层；二、将表面生成碳化硅涂层的石墨基体置于化学气相沉积炉内，在石墨基体表面的碳化硅涂层表面裂解生成一层CVD(化学气相沉积)碳化硅涂层。

虽然，上述专利中公开的技术方案解决了利用硅蒸汽在石墨工件表面形成抗氧化的碳化硅涂层，但是该技术方案使用的是硅单质，需要通过对硅酸盐或者是二氧化硅进行加工才能制备出，综合成本较高，且在硅蒸气与石墨工件反应过程中，硅蒸气不进行循环，很难做到硅蒸气对石墨工件的均匀包裹，制备出的涂层厚度不均。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种碳石墨工件自动涂层设备，通过石墨化罐中的单质硅粉末与氧化铝粉末通过反应形成氧化硅气体，并利用排气机构中的搅拌桨叶将氧化硅气体输送至涂层平台对平台上的石墨工件进行涂层，形成碳化硅涂层，配合平台的下降，使石墨工件在整个反应过程中，进行移动，使气体形成流动，氧化硅气体能始终围绕石墨工件进行反应，解决了现有石墨工件涂层不均匀的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种碳石墨工件自动涂层设备，包括：

反应釜，所述反应釜的顶部设置有升降的舱盖，该反应釜的中部设置有旋转开启的舱门及用于向该反应釜内通入Ar气的输气管道，且该反应釜内设置有用于加热的加热器；

石墨化罐，所述石墨化罐设置于所述反应釜的下部，其内部设置有用于盛装配比好的Si与Al₂O₃的粉末混合物的容腔；

搅拌机构，所述搅拌机构安装于所述石墨化罐的底部，其对所述容腔内的物质进行翻搅；

涂层平台，所述涂层平台设置于所述石墨化罐的正上方，该涂层平台用于放置待涂层的石墨工件，且该涂层平台在所述石墨工件涂层过程中，沿竖直方向逐步下降靠近所述石墨化罐，所述涂层平台通过升降组件驱动沿竖直方向移动设置，且所述涂层平台周向上圆周等距设置有若干组的抬升组件，通过所述抬升组件将所述石墨工件抬升；