[发明专利]一种用于同时碳化不同尺寸钽坩埚的石墨加热器及使用方法

权利要求书

1.一种用于同时碳化不同尺寸钽坩埚的石墨加热器，其特征在于该加热器包括上盖(1)、中间体(2)、至少一个中盖(3)和下盖(4)；

其中中间体(2)由筒体(2-1)、承载板(2-2)、至少一个连接体(2-3)、落碳孔(2-4)组成；承载板(2-2)固定在筒体(2-1)内，在承载板(2-2)的底面上连接有连接体(2-3)，在承载板(2-2)上设置通透的落碳孔(2-4)；

中盖(3)与连接体(2-3)连接；

上盖(1)与筒体(2-1)的上端连接；

下盖(4)与筒体(2-1)的下端连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于同时碳化不同尺寸钽坩埚的石墨加热器，其特征在于中盖(3)与连接体(2-3)采用螺纹连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于同时碳化不同尺寸钽坩埚的石墨加热器，其特征在于上盖(1)与筒体(2-1)的上端采用螺纹连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于同时碳化不同尺寸钽坩埚的石墨加热器，其特征在于下盖(4)与筒体(2-1)的下端采用螺纹连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于同时碳化不同尺寸钽坩埚的石墨加热器，其特征在于连接体(2-3)和中盖(3)的个数相同，均为1～5个。

6.权利要求1所述的一种用于同时碳化不同尺寸钽坩埚的石墨加热器的使用方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、向中盖(3)底部加入碳粉，再将待碳化的钽坩埚放入中盖(3)内的碳粉上，再继续填加碳粉填满中盖(3)，使钽坩埚埋入碳粉中，再将中盖(3)连接到连接体(2-3)上；

二、向下盖(4)底部加入碳粉，再将待碳化的钽坩埚放入下盖(4)内的碳粉上，再继续填加碳粉填满下盖(4)，使钽坩埚埋入碳粉中，再将下盖(4)连接到筒体(2-1)的下端；

三、从中间体(2)的落碳孔(2-4)继续填入碳粉，填满中盖(3)和下盖(4)内缺少碳粉的空间和中间体(2)的上方空间，再将上盖(1)与中间体(2)连接，得到组装完毕的石墨加热器；

四、将组装完毕的石墨加热器包裹保温材料，放入感应加热炉中，进行碳化，得到碳化完全的碳化钽坩埚。

7.根据权利要求6所述的一种用于同时碳化不同尺寸钽坩埚的石墨加热器的使用方法，其特征在于步骤四中的碳化步骤如下：首先抽真空，使炉内压力降至5*10^-5Torr以下；然后增加功率升高加热器温度至1600～1800℃，之后，向炉内充入成分按体积百分数计的30％N₂和70％Ar的混合气，使感应加热炉内的压强升至750～850Torr，继续升温至2100～2300℃，在该温度下保温30～35小时；保温过程结束后，在5小时内将温度降至1050～1150℃再保温30～50分钟；最后关闭电源冷却后，取出石墨加热器，完成碳化。