[实用新型]一种使用等离子转移弧加热的导电坩埚高温蒸发器

说明书

本实用新型公开了一种使用等离子转移弧加热的导电坩埚高温蒸发器，包括壳体、导电坩埚、转移弧枪和电源，导电坩埚设置于壳体的内腔中，导电坩埚由坩埚本体和安装于坩埚本体上方的坩埚盖组成，坩埚本体的底壁内设置有进气腔，进气腔一侧通过若干个载流气输入预热通道与坩埚本体内腔连通，进气腔另一侧连接有若干个导气通道，若干个导气通道端部均延伸至壳体外侧，坩埚本体底部与壳体底部之间连接有导电棒，转移弧枪安装于壳体上方且其下端延伸至坩埚盖内侧，转移弧枪、导电棒分别与电源电性连接。本实用新型结构简单，设计合理，其内部加热温度高，适合于沸点高的材料制备成粉体时使用，具有广阔的市场前景。

技术领域

本实用新型涉及高温蒸发器技术领域，具体涉及一种使用等离子转移弧加热的导电坩埚高温蒸发器。

背景技术

在使用蒸发冷凝气相法制备各种粉体时，需要使用到高温蒸发器，现有的高温蒸发器较多的使用电加热，如中频加热、电阻加热、等离子电弧加热等，或几种加热方法配合使用，特殊领域还会使用激光加热，而不同的加热方法对高温蒸发器结构有不同的一些结构要求。如中频加热需要坩埚或坩埚内被加热体导电并在坩埚外侧环绕安装；电阻加热需要自身结构耐温较高，可以坩埚底部或周边安装，也可以在坩埚顶部安装插入被加热体中进行接触加热；等离子电弧加热需要在电极间产生等离子电弧从高温蒸发器上方向下喷射，在等离子弧下方设置被加热体。等离子非转移弧高温蒸发器结构相对简单，可以不需要坩埚直接向弧中间喷射原料，原料在经过等离子非转移弧时被加热，但输入能量相对较小；等离子转移弧需要两个相间隔的电极，等离子转移弧枪为阴极，被加热体为阳极，此加热结构的优点是加热能量高，高温蒸发器内部温度高，特别适合于沸点高的材料制备成粉体时使用，但是其结构较为复杂。

发明内容

本实用新型针对背景技术中的不足，提供了一种结构简单且适合于沸点高的材料制备成粉体时用的使用等离子转移弧加热的导电坩埚高温蒸发器。

为实现上述目的，本实用新型技术解决方案如下：

一种使用等离子转移弧加热的导电坩埚高温蒸发器，包括壳体、导电坩埚、转移弧枪和电源，所述导电坩埚设置于壳体的内腔中，所述导电坩埚由坩埚本体和安装于坩埚本体上方的坩埚盖组成，所述坩埚本体的底壁内设置有进气腔，进气腔一侧通过若干个载流气输入预热通道与坩埚本体内腔连通，进气腔另一侧连接有若干个导气通道，若干个导气通道端部均延伸至壳体外侧，坩埚本体底部与壳体底部之间连接有导电棒，所述转移弧枪安装于壳体上方且其下端延伸至坩埚盖内侧，转移弧枪、导电棒分别与电源电性连接。

优选的，所述壳体由设置于坩埚本体外侧的下桶体和设置于坩埚盖外侧的上盖组成，上盖安装于下桶体上端，下桶体与坩埚本体之间、上盖与坩埚盖之间均设置有保温层，保温层采用耐高温的毡类材料或陶瓷材料。

优选的，所述下桶体和上盖均设置有夹套结构，夹套结构与设置在壳体外侧的体外循环冷却液系统连接。

优选的，所述导电坩埚的材质为金属或石墨等耐高温导电材料。

优选的，所述坩埚本体的内腔为上大下小的内凹状结构，坩埚盖的内腔为下大上小内凹的圆拱状或锥台状结构。

优选的，所述转移弧枪与坩埚盖之间、转移弧枪与壳体之间均设置有绝缘通气间隙，绝缘通气间隙的宽度为5-50mm。

优选的，所述壳体上端还设置有加料通道、出气回液通道及若干个用于检测观查的观测口，加料通道、出气回液通道及观测口延伸至坩埚盖内侧。

优选的，所述转移弧枪喷嘴底端面位于距离坩埚本体上端面的-150mm～+150mm处。

优选的，所述进气腔的形状为圆环状或扇环状且与其连通的导气通道的数量为1-18个。

优选的，若干个所述载流气输入预热通道呈扇环形分布于坩埚本体的侧壁上，且其与坩埚本体内腔连通处的载流气入口连通，载流气入口的高度为5-50mm。