[实用新型]用于氮化铝材料制备工艺的辐射式加热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加热器，具体适一种用于氮化铝材料制备工艺的辐射式加热器。

技术背景

氮化铝(AlN)材料是一种多功能宽禁带材料，在军事高新技术领域中应用非常广泛。采用超高温共烧工艺制备氮化铝材料时，优良的热场是其中一个必要条件。

氮化铝作为电子元器件的基板和封装最理想的材料，其制造工艺非常复杂，其中最为关键的一环是多层共烧陶瓷基板的烧结，它是将生瓷片料经布线、叠片、层压后置于氢、氮还原气氛中烧结，在烧结中生瓷变熟、金属粉料金属化，故被称之为共烧。金属化粉料为W、Mo等难熔金属，制品以常压烧结为主。在1850℃左右的温度，在流动的氢、氮还原气氛中进行烧结，保温时间为1～2h。这样，要求加热器提供的工艺热场必须满足超高温、温度控制灵敏、热场均匀、加热器材料不会对氮化铝制品产生污染等工艺条件。该加热器处于低压、密封的反应室内，加热方式为辐射加热，工艺中，只有当各基板的片内、片间都受热均匀，才能制备出厚度均匀、平整度好、一致性好的氮化铝基板；同时氮化铝制备工艺要求升、降温速度非常快(其工艺气氛同步迅速精确变化)，即温度控制灵敏。

由上述可知，超高温(1850℃)时，加热器的功率大；加热器工作在低气压区域，要求电热材料高温下的蒸汽压低并且不与氮化铝材料反应；温度控制灵敏，则要求加热器的热容量小；热场均匀，则要求加热器辐射热场的不同位置上，其温度偏差小。

实用新型内容

针对以上技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于氮化铝材料制备工艺的辐射式加热器，以适应氮化铝制备工艺要求，使它能满足大功率辐射要求并获得理想温度，工作可靠性高。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是，一种用于氮化铝材料制备工艺的辐射式加热器，包括一筒形加热器本体，所述筒形加热器本体的筒壁由六个弧形钨丝网相距排列组成，所述六个钨丝网的下端置于由内钨环和外钨环构成的环槽中并与之焊接固定；所述弧形钨丝网的上端以每两个相邻的钨丝网为一组而组成三组，每组各用分别位于钨丝网内侧和外侧的相应内侧弧形钨片和外侧弧形钨片固定连接，且每组钨丝网上端的内侧弧形钨片和外侧弧形钨片均与一个钨电极焊接形成一引出电极，由此共形成三个引出电极。

所述钨丝网由绕成螺旋状的钨丝编制而成。

参见附图，本实用新型包括一筒形加热器本体(1)，所述筒形加热器本体(1)的筒壁由六个弧形钨丝网(7)相距排列组成，所述六个弧形钨丝网(7)的下端置于由内钨环(8)和外钨环(9)构成的环槽中并与之焊接固定；所述弧形钨丝网(7)的上端以每两个相邻的弧形钨丝网为一组而组成三组，每组各用分别位于弧形钨丝网(7)内侧和外侧的相应内侧弧形钨片(4)和外侧弧形钨片(5)固定连接，且每组弧形钨丝网上端的内侧弧形钨片(4)和外侧弧形钨片(5)均与一个钨电极(3)通过钨铆钉(6)连接，并焊接形成一引出电极(2)，由此共形成三个引出电极(2)。如图5，弧形钨丝网(7)由绕成螺旋状的钨丝编制而成，钨丝螺旋采用正反方向布置，即相邻钨丝网的螺旋绕向相反，可减小变形扭力，使得加热器的结构稳定。所述加热器中所有焊接均采用真空电子束焊或氩弧焊。

实际使用时，加热器的三个引出电极分别接入三相电源的相线，而所述钨丝网下端的内钨环和外钨环则接所述电源的零线，由此构成如图(6)所示的双星形接法。安装时，加热器的引出电极与炉盖上的水冷式电极通过导电夹固定连接悬挂于炉内，更换维修比较方便。

本实用新型提供的所述用于氮化铝材料制备工艺的辐射式加热器，辐射热传导好，加热中区范围内的温度均匀性好、许用表面功率大、整体刚性好，使用寿长、可靠性高。

附图说明

图1是一种实施例立体结构示意图；

图2是图1所示装置的纵向剖视结构图；

图3是图1所示装置的俯视图；

图4是图1所示装置的展开结构示意图；

图5是一种实施例的钨丝网编制结构；

图6是本实用新型的双星型接线示意图；

在图中：

1-筒形加热器本体        2-引出电极

3-钨电极                4-内侧弧形钨片

5-外侧弧形钨片          6-钨铆钉

7-钨丝网                8-内侧钨环

9-外侧钨环

具体实施方式

参照附图(5)，本实用新型首先采用1mm的钨丝绕成中径为3.5mm节距为4mm的螺旋，根据加热功率对加热器表面积的要求确定每相钨螺旋的根数，再编制成网状结构，形成弧形钨丝网，其中相邻螺旋之间的间距为2.25mm；参照附图(1)、(2)、(3)、(4)，所述六个弧形钨丝网7的相互间距相等，且其下端置于由内钨环8和外钨环9构成的环槽中并与之焊接固定；所述弧形钨丝网7的上端以每两个相邻的弧形钨丝网为一组而组成三组，每组各用分别位于弧形钨丝网7内侧和外侧的相应内侧弧形钨片4和外侧弧形钨片5固定连接，且每组弧形钨丝网上端的内侧弧形钨片4和外侧弧形钨片5均与一个钨电极3焊接形成一引出电极2，由此共形成三个引出电极3。