[发明专利]一种气相沉积炉用均匀进气的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气相沉积炉，具体涉及一种气相沉积炉用均匀进气的装置。

背景技术

化学气相沉积炉在对复合材料进行增密的过程中，需要引入碳源气体、硅烷气体等相关的反应气体，在1000℃以上的高温下裂解生成碳、碳化硅等物质吸附在具有空隙的预制体内部，最终使纤维编织体致密化形成碳炭纤维增强复合材料。由于工作温度为1000℃以上，而通入的反应气体一般为室温或低于室温，气体从炉体顶部进入炉内后温度升至工作温度需要一定的时间，因此会导致沉积炉顶部区域炭纤维上炭的沉积速率要低于其它区域，沉积效果差而且浪费反应气体。

发明内容

为了针对现有技术的不足，本发明提供一种气相沉积炉用均匀进气装置，能够使多种反应气体均匀混合，确保了沉积炉内温度的均匀性，进一步的保证了沉积效果。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种气相沉积炉用均匀进气的装置，包括均位于沉积炉内的进气管路和集气罩；进气管路一端与沉积炉的进气口固定连通，另一端与集气罩固定连通，集气罩的表面开设有多个出气孔。

具体来说，该集气罩具有较大的内部空间，可以将多组分气体混合均匀，其结构是：集气罩包括上部倒漏斗罩、圆形连接罩以及下部锥形罩；上部倒漏斗罩的小口端与进气管路固定连通；圆形连接罩分别将上部倒漏斗罩的大口端与下部锥形罩的大口端固定连通；多个出气孔设置在下部锥形罩的锥面上以及圆形连接罩的侧壁上。

为了使多组成分均匀的进入集气罩，进气管路的出气口设置有梯形倒角。

为了使多组成分均匀的进入沉积炉，出气孔为锥形出气孔，锥形出气孔沿着气流的方向逐渐增大。

进一步地，锥形出气孔的孔径为Φ5～15mm，锥形出气孔的母线夹角为45°至60°。

为了方便拆卸维修，进气管路与上部倒漏斗罩之间通过螺栓和螺母进行固定连接。

进一步地，上部倒漏斗罩锥面与圆形连接罩之间的夹角以及下部锥形罩与圆形连接罩之间的夹角均为上110～130°。

为了方便拆卸维修，进气管路与沉积炉的进气口通过连接法兰连接。

为了满足工作要求，该装置中的连接法兰、进气管路、集气罩、螺杆以及螺母均为耐高温金属件或耐高温复合材料或者石墨件制成。

本发明的有益效果是：

1、本发明在向沉积炉内进气时采用集气罩，由于集气罩内部空间较大，可以将多组分气体混合均匀。

2、本发明的集气罩的上部和下部均采用一定的锥形夹角设计，可以保证气体朝着斜向下的方向均匀扩散。

3、本发明的下部锥形罩和圆形连接罩上均采用锥形出气孔的结构设计，可以保证出气扩散方向及范围更大。

4、本发明进气管路的出气口设置有内梯形倒角，使得多组分气体能够均匀的进入集气罩内，便于其充分反应。

5、本发明的进气管路和集气罩通过螺栓、螺母连接，便于后期的拆卸、维修。

6、本发明的进气管路与沉积炉通过连接法兰连接，便于后期的拆卸、维修。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的正面视图；

图3是图2的A向剖视图。

附图标记如下：

1-连接法兰；2-进气管路；3-集气罩；4-螺杆；5-螺母；6-锥形出气孔、7-上部倒漏斗罩、8-圆形连接罩、9-下部锥形罩。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本发明作详细说明。

本发明公开了一种气相沉积炉用均匀进气装置，包括连接法兰1、进气管路2、集气罩3、螺杆4、螺母5等结构，以上所有结构均采用高强石墨制成。连接法兰1一端和气相沉积炉的进气口连接，另一端和进气管路2连接。

其中，该集气罩3具有较大的内部空间，可以将多组分气体混合均匀，集气罩3包括上部倒漏斗罩7、圆形连接罩8以及下部锥形罩9；上部倒漏斗罩7的小口端与进气管路2固定连通；圆形连接罩8分别将上部倒漏斗罩7的大口端与下部锥形罩9的大口端固定连通，下部锥形罩9的锥面上以及圆形连接罩8的侧壁上都均匀开设有多个出气孔。出气孔为锥形出气孔6，锥形出气孔6沿着气流的方向逐渐增大(本实施例中锥形出气孔的直径为Φ10mm，锥形出气孔的的母线夹角为45°)

进气管路2和集气罩3的上部倒漏斗罩7通过螺栓4连接在一起，螺栓4两段分别安装螺母5；进气管路2的底部倒有45°梯形倒角，便于气体扩散。上部倒漏斗罩7的锥面与圆形连接罩8之间的夹角以及下部锥形罩9与圆形连接罩8之间的夹角均为120°。

工作时：多组分气体从进气管路进入集气罩内，在集气罩内混合均匀后，通过集气罩的下部锥形罩上的多个锥形出气孔进入气相沉积炉内。