[实用新型]一种化学气相沉积炉炉盖

说明书

本实用新型公开了一种化学气相沉积炉炉盖，包括水冷钢外壳，水冷钢外壳上端设置有排气管，水冷钢外壳下端外侧设置有侧板，侧板内填充保温棉；水冷钢外壳底部放置有底板，水冷钢外壳下部穿过保温棉和底板焊接有连接杆，连接杆通过螺母拧紧在压紧底板底部。本实用新型通过碳/碳复合材料板材作为化学气相沉积炉炉盖底板，由于碳/碳复合材料具有低密度、高强度、耐高温、耐腐蚀气氛等优点，有效解决了传统化学气相沉积炉炉盖长期使用后底板碳化，变形，焊缝开裂、掉落的问题，而且随着使用时间的增加，碳/碳复合材料底板密度增加，强度也随之提高。

技术领域

本实用新型涉及化学材料领域，特别涉及一种化学气相沉积炉炉盖。

背景技术

碳/碳复合材料是一种炭纤维作为增强相，炭作为基体的新型复合材料，具有低密度、高比强、耐高温、摩擦磨损性能优异等特点。早期，碳/碳复合材料产品主要用于航空航天领域，如军用飞机制动盘、火箭发动机喷管、燃烧室、鼻锥等关键部件。目前，随着碳/碳复合材料制备技术进步，成本下降，广泛应用于现代交通、大型制造业、国家大型核能工程、现代国防建设、高温热防护、半导体工业、热压模具等领域。

碳/碳复合材料制备的关键技术是炭纤维预制体的致密化—CVI工艺。化学气相沉积炉是CVI工艺的专用设备，是在一定的真空或惰性气氛条件下，利用电阻发热的原理将炉内炭纤维预制体加热到一定温度后，通入碳源性气体，气体在高温下裂解后产生含碳物质，沉积于炭纤维预制体内部，达到增密的目的。

现有立式化学气相沉积炉采用底部进气，炉盖抽气的结构。炉盖包括位于炉体外部的水冷钢外壳和伸入炉体内的保温层结构，保温层结构包括焊接在水冷钢外壳下面耐热钢侧板和底板，并在里面填充保温棉。沉积时，在1000℃左右的温度下通入碳源气体，尾气排出时气流冲刷炉盖保温层底板，长时间使用后底板严重碳化，变形，焊缝开裂，无法承载保温棉的重量，导致炉盖存在安全隐患，为此，我们提出一种化学气相沉积炉炉盖来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种化学气相沉积炉炉盖，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种化学气相沉积炉炉盖，包括：水冷钢外壳，所述水冷钢外壳上端设置有排气管，用于对设备内的气压进行排气使用，控制炉内压力，所述水冷钢外壳下端外侧设置有侧板，所述侧板内填充保温棉；所述水冷钢外壳底部放置有底板，所述水冷钢外壳下部穿过保温棉和底板焊接有连接杆，所述连接杆通过螺母拧紧在压紧底板底部，所述底板拼接缝的地方增加加强筋，所述加强筋所采用的材料与底板相同；

优选的，所述侧板采用厚度为2-20mm 的Cr₂₅Ni₂0 耐热钢。

优选的，所述保温棉的材质为导热系数≤0.05W/(m.K)的硅酸铝纤维棉，

优选的填充厚度在100-1000mm 范围之间，具有良好的保温特性，减少炉内热量的损失，提升能效。

优选的，底板采用拼接方式，拼接缝处增加加强筋，加强筋能有效提高底板的承载能力，底板的采用2-20 块板拼接，并且在接缝处留有膨胀缝，膨胀缝大小为2-20mm 用于保证受热膨胀后的结构让位，提升受热的稳定性，可以在该热环境下工作，每块板上面开有6个12 孔，碳/碳复合材料板密度0.8g/cm³，板厚度为3-50mm 之间，底板上面开孔。

优选的，所述连接杆采用直径5-20mm 的Cr₂₅Ni₂0 耐热钢，连接杆一端车有螺纹，连接杆的分布位置与底板上面孔的位置相对应。

优选的，所述螺母规格为M10，外径为40mm，密度0.8g/cm³ 的碳/碳复合材料。