一种碳化硅涂层装备的制作方法

1.本实用新型涉及碳化硅涂层生产技术领域，具体涉及一种碳化硅涂层装备。


背景技术：

2.碳化硅具有优异的物理化学性能，如高熔点、高硬度、耐腐蚀、抗氧化等，特别是在1800
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2000℃范围，具有良好的抗烧蚀性能，因此，在航空航天、兵器装备等领域具有广阔的应用前景。但碳化硅本身不能作为结构材料使用，所以通常采用制备涂层的方法，以利用其耐磨性以及抗烧蚀性。碳化硅涂层一般是采用物理或化学气相沉积、喷涂等方法在零件表面制备碳化硅涂层。其中，化学气相沉积的方法较为常用。化学气相沉积，是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。一般地，化学气相沉积可以理解为两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后两种原材料之间发生气相热分解反应，形成一种新的材料，沉积到基体晶片表面上，使得基体获得更好的表面质量效果；其中，气体原材料一般为金属蒸气、挥发性金属卤化物、氢化物或金属有机化合物等气体。
3.在传统的化学气相沉积炉在对炉内输送气体时，一般是一个输气管直接输入炉内，输送管道比较单一，容易导致气体原材料的分布不均匀，容易降低沉积速率，使碳化硅涂层的致密性和均匀性较差，从而使产品质量降低。鉴于以上缺陷，实有必要设计一种碳化硅涂层装备。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种碳化硅涂层装备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种碳化硅涂层装备，包括气相沉积炉体和收纳箱，所述收纳箱设置在气相沉积炉体的一侧，所述气相沉积炉体内部自下而上设置有坩埚、沉积室、收料盒和导气管，所述沉积室、收料盒、导气管外包覆有加热器，所述加热器外部包覆有保温层，加热器和保温层分别起到加热和保温的作用，所述保温层的外部包覆有水冷夹套，水冷夹套用于给气相沉积炉体降温，收料盒上开设有连通沉积室和收料盒的第一通孔，收料盒内部设置有集尘室，所述集尘室的上方盖设有集尘室盖板，集尘室盖板上开设连通集尘室和收料盒的第二通孔。
6.优选的，所述气相沉积炉体的顶部开设有排气孔，所述排气孔与导气管相连通，所述排气孔上安装有环形连接板，在环形连接板上安装有第一导流管，所述第一导流管远离环形连接板的一端延伸至净化液存蓄箱内，所述净化液存蓄箱固定安装在收纳箱的底部内壁上。
7.优选的，所述收纳箱的顶部设有开口，所述收纳箱的两侧内壁上分别固定安装有竖板，竖板上开设有螺栓孔，在两个竖板相互靠近的一侧分别开设有第一凹槽，所述第一凹槽的顶部内壁设有开口；在两个第一凹槽内设置有过滤箱，在过滤箱的底部安装有第二导
流管，所述第二导流管的底端延伸至净化液存蓄箱内，所述过滤箱内设置有第一组件。
8.优选的，所述第一组件包括有无纺布过滤层、第一合成纤维过滤层、第二合成纤维过滤层和活性炭过滤层，所述第一合成纤维过滤层固定安装在无纺布过滤层的顶部，所述第二合成纤维过滤层固定安装在第一合成纤维过滤层的顶部，所述活性炭过滤层固定安装在第二合成纤维过滤层的顶部。
9.优选的，所述过滤箱的顶部两端固定安装有连接块，连接块上开设有连接孔，连接孔内设置有螺栓，螺栓穿过连接块与竖板上的螺栓孔螺接。
10.优选的，所述坩埚的顶部开设连通沉积室的第三通孔，所述坩埚的底部固定安装有输气管，所述输气管的顶端固定安装有圆柱块，两个所述安装管分别固定安装在圆柱块的两侧，两个弯嘴喷头分别固定安装在两个安装管相互远离的一端，两个弯嘴喷头的喷射方向相反。
11.优选的，所述圆柱块的底部开设有第二凹槽，所述第二凹槽内固定安装有密封轴承，所述密封轴承的内圈固定套设在所述输气管上，所述第二凹槽的两侧内壁上均开设有通气孔，两个所述通气孔分别与两个所述安装管相连通，两个所述安装管和所述圆柱块的顶部均开设有多个输气孔。
12.与现有技术相比，本实用新型一种碳化硅涂层装备，通过第一导流管、净化液存蓄箱、过滤箱、无纺布过滤层、第一合成纤维过滤层、第二合成纤维过滤层和活性炭过滤层相互配合下，能够简单有效的对排放的空气进行四级过滤，避免污染资源，便于使用者操作；本实用新型的收料盒用来收集未沉积的碳化硅粉尘，收料盒内置集尘室和盖设在集尘室上方的集尘室盖板，生产过程中未沉积下来的碳化硅粉尘被气流夹带着进入到收料盒，部分碳化硅粉尘会沉降到收料盒里面，当气流通过导气管以及第一导流管进入收纳箱时，因温度降低，会急剧生成大量的粉尘降落到集尘室里面，从而实现对碳化硅粉尘的多级收集，提高产品收率。
附图说明
13.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：
14.图1为本实用新型一种碳化硅涂层装备的结构示意图；
15.图2为本实用新型一种碳化硅涂层装备中的坩埚内部结构示意图。
16.附图中：
17.1、气相沉积炉体；2、坩埚；3、沉积室；4、收料盒；5、导气管；6、加热器；7、保温层；8、水冷夹套；9、第一通孔；10、集尘室；11、集尘室盖板；12、第二通孔；13、排气孔；14、环形连接板；15、第一导流管；16、收纳箱；17、净化液存蓄箱；18、竖板；19、第一凹槽；20、过滤箱；21、第二导流管；22、无纺布过滤层；23、第一合成纤维过滤层；24、第二合成纤维过滤层；25、活性炭过滤层；26、连接块；27、螺栓；28、输气管；29、圆柱块；30、安装管；31、弯嘴喷头；32、第二凹槽；33、输气孔；34、第三通孔。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1、2所示，本实用新型提供一种技术方案：一种碳化硅涂层装备，包括气相沉积炉体1和收纳箱16，所述收纳箱设置在气相沉积炉体1的一侧，所述气相沉积炉体1内部自下而上设置有坩埚2、沉积室3、收料盒4和导气管5，所述沉积室3、收料盒4、导气管5外包覆有加热器6，所述加热器6外部包覆有保温层7，加热器6和保温层7分别起到加热和保温的作用，所述保温层7的外部包覆有水冷夹套8，水冷夹套8用于给气相沉积炉体1降温，收料盒4上开设有连通沉积室3和收料盒4的第一通孔9，收料盒4内部设置有集尘室10，所述集尘室10的上方盖设有集尘室盖板11，集尘室盖板11上开设连通集尘室10和收料盒4的第二通孔12。
20.本实施例中的所述气相沉积炉体1的顶部开设有排气孔13，所述排气孔13与导气管5相连通，所述排气孔13上安装有环形连接板14，在环形连接板14上安装有第一导流管15，所述第一导流管15远离环形连接板14的一端延伸至净化液存蓄箱17内，所述净化液存蓄箱17固定安装在收纳箱16的底部内壁上，所述收纳箱16的顶部设有开口，所述收纳箱16的两侧内壁上分别固定安装有竖板18，竖板18上开设有螺栓孔，在两个竖板18相互靠近的一侧分别开设有第一凹槽19，所述第一凹槽19的顶部内壁设有开口；在两个第一凹槽19内设置有过滤箱20，在过滤箱20的底部安装有第二导流管21，所述第二导流管21的底端延伸至净化液存蓄箱17内，所述过滤箱20内设置有第一组件，所述第一组件包括有无纺布过滤层22、第一合成纤维过滤层23、第二合成纤维过滤层24和活性炭过滤层25，所述第一合成纤维过滤层23固定安装在无纺布过滤层22的顶部，所述第二合成纤维过滤层24固定安装在第一合成纤维过滤层23的顶部，所述活性炭过滤层25固定安装在第二合成纤维过滤层24的顶部。
21.本实施例中的所述过滤箱20的顶部两端固定安装有连接块26，连接块26上开设有连接孔，连接孔内设置有螺栓27，螺栓27穿过连接块26与竖板18上的螺栓孔螺接。当需要拆卸过滤箱20，拧动螺栓27使得螺栓从竖板内移出，便可将过滤箱20拆卸下来，反向操作，便可对其进行固定，方便安装和拆卸。
22.本实施例中的所述坩埚2的顶部开设连通沉积室3的第三通孔34，所述坩埚2的底部固定安装有输气管28，所述输气管28的顶端固定安装有圆柱块29，两个所述安装管30分别固定安装在圆柱块29的两侧，两个弯嘴喷头31分别固定安装在两个安装管30相互远离的一端，两个弯嘴喷头31的喷射方向相反。
23.本实施例中的所述圆柱块29的底部开设有第二凹槽32，所述第二凹槽32内固定安装有密封轴承，所述密封轴承的内圈固定套设在所述输气管28上，所述第二凹槽32的两侧内壁上均开设有通气孔，两个所述通气孔分别与两个所述安装管30相连通，两个所述安装管30和所述圆柱块29的顶部均开设有多个输气孔33。通过输气管28向气相沉积炉体1内输送气体时，气体进入圆柱块29的第二凹槽32内，少量气体通过圆柱块29顶部的输气孔33向气相沉积炉体1内输送，同时第二凹槽32内的气体通过通气孔进入安装管30内，部分气体从安装管30顶部的输气孔33输出至气相沉积炉体1内，剩余气体从两个弯嘴喷头31喷出至气相沉积炉体1内，由于两个弯嘴喷头31的喷射方向相反，由位于圆柱块29的两侧，两个弯嘴
喷头31喷射气流的反作用力使两个弯嘴喷头31和两个安装管30转动，从而使输送的气体原材料能够均匀地分布，从而提高沉积速率，提高碳化硅涂层的致密性和均匀性，从而提高产品质量。
24.本实施例中的所述第一通孔9、第二通孔12、第三通孔34以及导气管4的中轴线位于同一直线上。
25.本实施例中的所述气相沉积炉体1靠近收纳箱16的一侧固定安装有两个第一支撑块，所述第一支撑块远离气相沉积炉体1的一侧与收纳箱16固定连接，所述净化液存蓄箱17的一侧固定安装有第三管道和第四管道，所述第三管道远离净化液存蓄箱17的一端延伸至收纳箱16外，所述第四管道远离净化液存蓄箱17的一端延伸至收纳箱16外，所述第四管道位于第三管道的下方，所述第四管道上设有第一阀门。
26.本实用新型的工作原理如下：将固体原料装到坩埚2里面，在生产过程中气体原料通过输气管28以及输气孔33均匀的直接进入到沉积室3内，并且将固体原料吹入沉积室3，气体原料与固体原料在沉积室3里面相互反应生成碳化硅，大部分碳化硅沉积到沉积室3内，部分未沉积的碳化硅和未反应的固体原料随着气流进入到收料盒4内，收料盒4和集尘室10对碳化硅粉尘进行收集，气体原料尾气通过第一导流管15进入到收纳箱16进行处理，达标外排。
27.当需要对排出的空气进行处理时，排出的空气会先通过第一导流管15倒入到净化液存蓄箱17内，空气继续流动时，其中的杂质会与水进行混合，然后通过第二导流管21灌输在到过滤箱20内，在无纺布过滤层22、第一合成纤维过滤层23、第二合成纤维过滤层24和活性炭过滤层25相互配合下，能够对去除杂质的空气进行四级过滤，继而将排出的空气通过净化后，再进行排放，避免污染资源。
28.本实用新型通过第一导流管15、净化液存蓄箱17、过滤箱20、无纺布过滤层22、第一合成纤维过滤层23、第二合成纤维过滤层24和活性炭过滤层25相互配合下，能够简单有效的对排放的空气进行四级过滤，避免污染资源，便于使用者操作。
29.本实用新型的收料盒4用来收集未沉积的碳化硅粉尘，收料盒4内置集尘室10和盖设在集尘室10上方的集尘室盖板11，生产过程中未沉积下来的碳化硅粉尘被气流夹带着进入到收料盒4，部分碳化硅粉尘会沉降到收料盒4里面，当气流通过导气管5以及第一导流管15进入收纳箱16时，因温度降低，会急剧生成大量的粉尘降落到集尘室10里面，从而实现对碳化硅粉尘的多级收集，提高产品收率。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。