一种适用于碳化硅原料合成炉的热场的制作方法

本发明涉及碳化硅炉，具体涉及一种适用于碳化硅原料合成炉的热场。

背景技术：

1、目前合成碳化硅原料领域内基本上使用pvt炉或者感应加热方式合成碳化硅原料，受限于设备结构，耐高温材料，工艺等，存在以下技术缺陷：合成时石英管极易破裂，发生安全事故；合成原料的量较少，远达不到使用量；感应加热会使得加热不均，功率损耗严重。

2、因此，如何设计一种提高热效率、保温效果好、功率损耗较小、适用于碳化硅原料合成炉的热场，成为急需解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，以解决上述至少一种技术问题。

2、本发明的技术方案是：一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，包括石墨坩埚，所述石墨坩埚的外圈四周设置有主加热器，主加热器外圈由内到外依次设置有内保温筒、外保温层，石墨坩埚的下方设置有辅加热器，内保温筒的内部底面两侧分别设置有铜电极、石墨电极；石墨坩埚通过底面的支撑座固定。

3、本发明的热场采用石墨电阻加热，加热温度高，持续性好；采用侧面的主加热器与底部的辅加热器加热，可以使需要合成的原料四周及底部区域受热更加均匀，能够有效避免合成过程中局部原料的受热或者受冷不均，导致合成失败或者浪费；同时本发明热场还设计有保温筒，能够使温度辐射更为集中，能够有效提高热效率，保温效果好，功率损耗较小。

4、优选，所述外保温层的中部设置有cc板，cc板固定在设备上炉筒内，cc板将内保温筒分隔为上保温筒、下保温筒；cc板将外保温层分隔为上保温层、下保温层。

5、本发明的外保温层采用分段设计，分为上、中、下三部分；上部分采用浮动设计，一方面可以随着设备上炉盖提升移出腔体，方便拆装，减少人力及时间浪费，另一方面浮动设计可以使得在炉盖合拢时不会影响热场整体的保温性能；中部热场增加了cc板，加强了强度，中部热场底部四周留有4处安装处，便于将其与设备中部炉筒连为一体，从而能够使中部热场能够很平稳的与炉筒一起拆装，也便于热场的拆装，在不影响其保温性能的情况下能够减少人力与时间的浪费；内保温筒采用了分段设计，分为保温筒盖、上保温筒及下保温筒三部分，减少人力及时间；上保温筒放置在保温层的cc板上，cc板设计有定位槽，能够保证上保温筒在固定位置不偏移，能够保证每次拆装都能在同一位置，并且同中部热场一样可以随设备中部炉筒一起拆装，不影响其保温性能的情况下能够减少人力及时间的浪费。

技术特征：

1.一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，包括石墨坩埚(5)，其特征在于：所述石墨坩埚(5)的外圈四周设置有主加热器(4)，主加热器(4)外圈由内到外依次设置有内保温筒、外保温层，内保温筒的内部底面两侧分别设置有铜电极、石墨电极(9)；石墨坩埚(5)的下方设置有辅加热器(8)，石墨坩埚(5)通过底面的支撑座(11)固定。

2.根据权利要求1所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述外保温层的中部设置有cc板(6)，cc板(6)固定在设备上炉筒内，cc板(6)将内保温筒分隔为上保温筒(3)、下保温筒(7)，上保温筒(3)的顶部开口内设置有保温筒盖(2)；cc板(6)将外保温层分隔为上保温层、下保温层。

3.根据权利要求2所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述保温筒盖(2)的顶面设置有cc螺杆(16)，cc螺杆(16)穿过上保温层连接到设备上炉盖上。

4.根据权利要求2所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述支撑座(11)设置于下保温层的底面中部，支撑座(11)包括石墨支撑轴，石墨支撑轴贯穿下保温层的底面，石墨支撑轴的顶部设置有石墨托盘，石墨坩埚(5)位于石墨托盘内。

5.根据权利要求4所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述下保温筒(7)的底面设置有保温筒底(10)，保温筒底(10)的中心设置有向上凸起的台阶，铜电极、石墨电极(9)分别位于台阶的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述石墨托盘与台阶之间从上到下依次设置有辅加热器(8)、圆筒形托座，辅加热器(8)、圆筒形托座均安装在石墨支撑轴外圈，圆筒形托座的开口向上，圆筒形托座与石墨坩埚(5)的底面外圈接触。

7.根据权利要求5所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述外保温层由内到外依次设置有硬毡(15)、软毡(14)；内保温筒的顶面和底面分别覆盖外保温层的两端。

8.根据权利要求6所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述内保温筒的顶面包括数层堆叠的顶部硬毡烧结层(1)，内保温筒的顶面包括数层堆叠的底部硬毡烧结层(13)。

9.根据权利要求8所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述石墨坩埚(5)采用分体式螺纹连接结构，石墨坩埚(5)的顶盖上开有若干透气小孔。

10.根据权利要求8所述的一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，其特征在于：所述保温筒底(10)的底面设置有数个通气口(12)，通气口(12)穿过底部硬毡烧结层(13)接外部混气腔。

技术总结
本发明提供了一种适用于碳化硅原料合成炉的热场，石墨坩埚的外圈四周设置有主加热器，主加热器外圈由内到外依次设置有内保温筒、外保温层，石墨坩埚的下方设置有辅加热器，内保温筒的内部底面两侧分别设置有铜电极、石墨电极；石墨坩埚通过底面的支撑座固定。本发明的热场采用石墨电阻加热，加热温度高，持续性好；采用侧面的主加热器与底部的辅加热器加热，可以使需要合成的原料四周及底部区域受热更加均匀，能够有效避免合成过程中局部原料的受热或者受冷不均，导致合成失败或者浪费；同时本发明热场还设计有保温筒，能够使温度辐射更为集中，能够有效提高热效率，保温效果好，功率损耗较小。

技术研发人员：唐明,贺贤汉,赖章田,夏孝平,金安泽,陈士利
受保护的技术使用者：上海汉虹精密机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16