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制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉
发布时间:2013-10-13     发布人:管理员    浏览次数:300次 

制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉

摘要
本实用新型公开了一种制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉,由炉体和炉盖构成,所述炉体由内至外依次为具有沉积腔的石墨筒、加热器、保温隔热层和具有夹层的外壳,石墨筒上设有石墨盖,所述保温隔热层为具有中空部的夹层结构。所述炉体底部和/ 或炉体侧壁设有进气口,所述进气口为由不同原料气体进入的气管内外同心环套而成的套管进气口。所述炉体底部和炉体侧壁分别设有多个进气口。所述套管进气口由2-3 个气管环套而成,内部的气管的端面和与其相邻的外部的气管的端面不在同一平面,端面之间的垂直距离不大于50mm。本实用新型的气相沉积炉保温效果好。生物质气化炉

技术领域
[0001] 本实用新型涉及制备热解氮化硼制品的设备的技术领域,具体地说是一种制备热
解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉。
背景技术
[0002] 热解氮化硼(简称PBN)具有纯度高、无毒、耐高温、耐酸碱、耐盐及耐有机溶剂、性
质稳定;在高温下与绝大多数熔融金属、半导体材料不润湿、不反应;电绝缘性能好和高温
下无杂质挥发;抗热震性优异、热导性好和热膨胀系数低;电阻高、介电强度高、介电常数
小、磁损耗正切低并且具有良好的透微波和红外线性能等等诸多优点。被广泛用作半导体
单晶及Ⅲ -V 族化合物合成用的坩埚、基座;原位合成砷化镓、磷化铟、磷化镓等单晶的液封
直拉法系列坩埚;分子束外延(MBE) 用的系列坩埚;垂直梯度凝固法(VGF)、垂直布氏(VB)
法系列坩埚;热解氮化硼/ 热解石墨(PBN/PG)复合加热器涂层;高温绝缘流体喷嘴;石墨
加热器绝缘涂层;金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统绝缘板;异形坩埚及异形石墨件涂
层;晶片退火工艺用复合加热器等等。
[0003] 气相沉积炉是制备热解氮化硼制品的核心设备。为了达到热解氮化硼的高温
反应条件,确保制备高纯度热解氮化硼制品,气相沉积炉内的温度会持续保持在1800 ~
2000℃。气相沉积炉的外壳为钢材料制成,钢质外壳内具有碳纤维或陶瓷等高性能隔热保
温材料构成的保温隔热层,从而保证了气相沉积炉的沉积腔内足够的反应温度,同时也限
制了外壳的表面温度,避免温度过高而造成人员伤害或设备损坏等安全事故。一般来说,要
求外壳表面温度不超过50℃。外壳一般为夹层结构,采用循环冷却水的方式进行降温。现
有的气相沉积炉为了保持沉积腔内的反应温度,多采用增加保温层厚度来实现。但同时会
增加气相沉积炉的体积,使之变得笨重。另外通过增加循环冷却水的循环速度以达到降低
表面温度的目的。同样也存在着能源消耗增加,成本增加等问题。
[0004] 有鉴于上述现有的气相沉积炉存在的诸多问题,本实用新型的设计人依靠多年的
工作经验和丰富的专业知识积极加以研究和创新,最终研发出一种制备热解氮化硼制品用
的环空保温气相沉积炉,可有效保持沉积腔内的温度。
实用新型内容
[0005] 为了解决现有技术中存在的上述问题,本实用新型提供了一种制备热解氮化硼制
品用的环空保温气相沉积炉,可有效保持沉积腔内的温度。
[0006] 为了解决上述技术问题,本实用新型采用了如下技术方案:
[0007] 制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉,由炉体和炉盖构成,所述炉体由
内至外依次为具有沉积腔的石墨筒、加热器、保温隔热层和具有夹层的外壳,石墨筒上设有
石墨盖,所述保温隔热层为具有中空部的夹层结构。
[0008] 进一步,所述炉体底部和/ 或炉体侧壁设有进气口,所述进气口为由不同原料气
体进入的气管内外同心环套而成的套管进气口。
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[0009] 进一步,所述炉体底部和炉体侧壁分别设有多个进气口。
[0010] 进一步,所述套管进气口由2-3 个气管环套而成,内部的气管的端面和与其相邻
的外部的气管的端面不在同一平面,端面之间的垂直距离不大于50mm。
[0011] 进一步,所述保温隔热层为碳纤维或陶瓷材料制成。
[0012] 进一步,所述炉盖由外层的钢质壳体和内层的保温隔热层构成,保温隔热层为具
有中空部的夹层结构。
[0013] 进一步,所述炉盖上具有出气口。
[0014] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
[0015] 本实用新型的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉通过在保温隔热层
内设置中空部使直接热传导变为辐射热传导,增加了保温效果。另外,在生产过程中可对该
环空抽真空,进一步阻止热传导,提高保温效果。
附图说明
[0016] 图1 为本实用新型的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉的剖面结构
示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述,但不作为对本实用
新型的限定。
[0018] 图1 为本实用新型的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉的结构剖图。
如图1 所示,制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉,由炉体和炉盖构成,
炉体由内至外依次为具有沉积腔101 的石墨筒1、加热器2、碳纤维或陶瓷材料制成的保温
隔热层3 和具有夹层的外壳4。石墨筒1 上设有石墨盖9,保温隔热层3 为具有中空部6 的
夹层结构。炉体底部和炉体侧壁分别设有进气口5。进气口5 为由不同原料气体进入的气
管内外同心环套而成的套管进气口。设置在炉体底部和设置在炉体侧壁的进气口5 的个数
均为多个。炉体侧壁的进气口5 在炉体侧壁上均匀分布。这样,进入到沉积腔内的反应气
体分布更加均匀,反应生成的热解氮化硼能够均匀地沉积在模具表面。套管进气口由2-3
个气管环套而成,内部的气管的端面和与其相邻的外部的气管的端面不在同一平面,端面
之间的垂直距离不大于50mm。根据不同需求确定内部的气管的端面伸出或缩入与其相邻的
外部的气管的端面,同样根据不同的需求确定端面间的距离。反应气体在进入到沉积腔内
一段时间后才混合,避免了靠近进气口的模具上沉积过多的热解氮化硼。本实施例中给出
的是两个气管环套而成,用于分别导入两种原料气体。当然也可是三个气管环套而成,除导
入两种原料气体之外,其中一个气管用于导入氮气等保护气体。外壳4 内的夹层中通入循
环冷却水进行降温。外壳4 上具有循环冷却水的入口41 和出口42。炉盖由外层的钢质壳
体7 和内层的由碳纤维或陶瓷制成的保温隔热层8 构成。保温隔热层8 为具有中空部的夹
层结构。同样,外层的钢质壳体7 也为夹层结构,夹层内入循环冷却水进行降温。其上设有
循环冷却水出、入口(图中未示出)。炉盖上具有出气口10。图中未示出的气相沉积炉应有
的其他部件在现有技术中均可得知,在此不在赘述。
[0019] 本实用新型的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉在使用时,原料气体
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同时从底部和侧壁进入沉积腔内,使原料气体在沉积腔内浓度均匀。从而使生成的热解氮
化硼均匀地沉积在模具表面,提高了合格率和产品质量。
[0020] 以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例,不用于限制本实用新型,本实用新
型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围
内,对本实用新型做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本实用新
型的保护范围内。

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