[发明专利]控制颗粒流化床中基材上的沉积过程的方法和装置

权利要求书

1．一种能精密控制将某一物质沉积在飘浮于颗粒流化床的基材上的过程的方法，该沉积过程在一个有气体向上流动的沉积室中进行，其特征在于所述方法包括：

在所述的室中建立一个处于流态化状态的颗粒床，至少有一个待涂覆基材飘浮在该流化床中，飘浮是由所用气体的朝上流动实现的，

将颗粒和基材加热到所需温度，将受热可分解的组分加入到所述气体中使得该组分发生热分解，从而使所需热分解物质沉积在基材和颗粒上，此时基材与颗粒都处于飘浮状态，

以可控制的方式将颗粒由床层排出，

以可控制的方式将颗粒加入床层，进料颗粒的平均粒度小于排出颗粒的平均粒度，

在床层的内部或其下方的预定的位置与在床层上方分别检测压力，从而得出这两者压力的差值，

对应于所得的压力差改变颗粒由床层排出的速率或向床层加入颗粒的速率或同时改变此两个速率，使得在长时间范围能对沉积进行精确调节，从而在所述被涂覆基材上产生精确的涂层。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于所述气体含有能分解沉积碳的碳氢化合物。

3．如权利要求2所述的方法，其特征在于所述气体既含有主量某惰性气体也含有少量的某有机硅化合物，该化合物在所需温度分解沉积出与热分解碳合金化的碳化硅。

4．如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征是在所述床层总体积的下半区内的某垂直位置测量压力。

5．如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征是在流化床下部25％体积的区域内进行压力测量，作此测量的该区域一般是截头园锥形的。

6．如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于将颗粒在对基材进行涂覆的整个期间内以一实际上恒定的速率连续加入床层。

7．如权利要求6所述的方法，其特征在于对应于测定的该压力差改变从所述床层排出颗粒的速率。

8．如权利要求7所述的方法，其特征在于藉改变惰性气体流量来控制由流化床排出颗粒的速率，此惰性气体流与颗粒藉重力流动的排出方向相反，是向上流动的。

9．如权利要求7所述的方法，其特征内于加入的颗粒具有等于或小于400微米的平均粒度，以及在基材涂覆的整个过程中从流化床排出的颗粒具有大于500微米的平均粒度。

10．如权利要求1-3的任一项所述的方法，其特征在于涂覆物质的密度小于构沉该床层的颗粒的密度。

11．如权利要求10所述的方法，其特征在于被加入的颗粒是其密度大于涂覆物质的致密氧化锆。

12．如权利要求11所述的方法，其特征在于初期建立的颗粒床层实际上均由已用热分解碳涂覆的氧化锆颗粒所构成。

13．如权利要求1-3的任一项所述的方法，其特征在于是在长时期内有恒定惰性气体流流过的压力传感口的位置测量压力，在床层上方并在延伸到涂覆室的通道的末端位置测量压力。

14．一种能精密控制在连同颗粒流化床一起飘浮的基材上进行热分解碳沉积过程的方法，其特征在于该方法包括：

在涂覆区建立置有至少一个待涂覆基材的流化态下的颗粒床，颗粒与基材均飘浮在向上的气流中，

将所述颗粒与基材加热到所需热分解温度，在气流中添入可热分解的含碳组分使其发生热分解，将热分解碳沉积在基材与颗粒上，

长时期内在床层内部或其下方的预定位置以及在床层上方检测压力，从而确定其压力差，

对应于测出的该压力差调节床层中的颗粒量，以便在长时间内精确地调节热分解的沉积过程，从而在所述基材上产生精确的涂层。