[实用新型]一种立式大型化学气相沉积炉的分布式加热系统

说明书

本实用新型属于C/C复合材料的生产领域，具体公开一种立式大型化学气相沉积炉的分布式加热系统，包括中心加热器和周边加热器，在沉积室中心设有竖直设置的中心加热器，在沉积室的侧壁上沿沉积室的轴向间隔设置有若干个加热单元，每个加热单元分别包括沿沉积室的周向间隔设置的若干个周边加热器，每个中心加热器和周边加热器分别对应设置有热电偶、温控器和电源，工作时，待处理产品摆放在中心加热器和周边加热器之间的环形均温区域内，产品各面均匀受热，从根本上解决沉积室内温度不均匀的问题，且每个加热器独立安装，可以降低对制造精度的要求，从而降低制造成本，加热器之间相互独立，没有连接、配合关系，安装更容易，维护更方便。

技术领域

本实用新型属于C/C复合材料的生产领域，具体公开一种立式大型化学气相沉积炉的分布式加热系统。

背景技术

C/C复合材料是一种炭纤维增强碳基体的先进复合材料，具有低密度、比强度高、耐高温等特点，C/C复合材料制备的关键技术是碳纤维预制体的致密化处理，化学气相沉积炉（CVD）是实现C/C复合材料致密工艺的专用设备，在真空或惰性气体气氛条件下，利用发热体将炉内放置工件的区域，即沉积室，加热到一定温度后，通入碳源气体，生成热解碳，碳原子沉积于工件纤维表面，填补空隙，达到增密的目的。

在光伏行业中，随着大型单晶炉的广泛使用，与其配套的碳碳复合材料热场关键部件，如C/C坩埚、C/C导流筒、C/C保温筒等，需求量也急剧增加，而碳碳复合材料热场零部件如坩埚的批量生产，需要一种大尺寸、装炉量大的化学气相沉积（CVD）炉，大型化学气相沉积（CVD）炉，因为一次装料多，对沉积室内的均温性能要求更高，以往这类设备的加热器多采用竖直方向上分层的一体化设计，每层空间区域由一个圆周加热器加热，由一点测温热电偶采集温度信号，由一个温控器控制一个加热电源，来调节所在层区域的温度，由于沉积室尺寸大，要求加热器辐射半径大，而加热器结构、温度一定时，其有效辐射半径是一定的；况且沉积初期产品密度低，导热效果差，圆周摆放的产品料柱，势必阻挡圆周加热器对中心区域的辐射散热，沉积室中心温度必然低于周边温度，这样很难满足工艺对沉积室均温性高的要求，产品处于低温区域的部分，碳源气体热解效果差，影响碳原子的附着沉积，进而影响产品的增密，产品各部分密度差异大，不能达到工艺要求，要多次对调调换方向，重复增密，效率低、劳动强度大。

发明内容

为了解决背景技术中问题，本实用新型公开一种立式大型化学气相沉积炉的分布式加热系统，包括中心加热器和周边加热器，中心加热器和周边加热器之间是均温区域，从根本上解决沉积室内温度不均的问题。

为实现上述发明目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种立式大型化学气相沉积炉的分布式加热系统,包括中心加热器和周边加热器，在沉积室中心设有竖直设置的中心加热器，中心加热器呈圆筒笼形结构，在沉积室的侧壁上沿沉积室的轴向间隔设置有若干个加热单元，每个加热单元分别包括沿沉积室的周向间隔设置的若干个周边加热器，周边加热器是平面结构，每个中心加热器和周边加热器分别对应设置有热电偶、温控器和电源，所述中心加热器和周边加热器之间的环形区域是用于排放待处理产品的均温装料区。

进一步地，在沉积室的侧壁上沿沉积室的轴向间隔设置有上下两个加热单元，每个加热单元分别包括沿沉积室的周向均匀间隔设置的六个周边加热器。

进一步地，中心加热器包括汇流排A、发热体A和弧形板，在中心加热器的顶部设置有环形汇流排A，在中心加热器的下部沿周向间隔设置有若干弧形板，所述弧形板首尾相接围成与汇流排A匹配的环形，在每个弧形板的底部设置有电极A和陶瓷绝缘管，在弧形板和汇流排A之间沿周向间隔设置有若干发热体A。

进一步地，周边加热器包括电极板、电极B、发热体B、汇流排B和陶瓷绝缘管，电极板、电极B、发热体B和汇流排B的材质均为等静压石墨,电极板和汇流排B上下间隔设置，在电极板和汇流排B之间沿汇流排B的轴向间隔设置有若干发热体B，在每个电极板上分别对应设置有电极B和陶瓷绝缘管。