專利名稱：化學液相沉積裝置的制作方法
技術領域：
技術領城本實用新型涉及一種電爐裝置，特別是通過化學液相沉積，用來快速增加碳/碳、碳/陶等復合材料密度的化學液相沉積裝置。
背景技術：
隨著碳/碳、碳/陶等復合材料的不斷發(fā)展，復合材料的致密化是主要工藝瓶頸，目前用來增加碳/碳、碳/陶等復合材料致密化，主要采用化學氣相沉積裝置，實現(xiàn)碳/碳、碳/陶等復合材料增密。然而這種化學氣相沉積裝置的增密工藝過程及時間較長，一般從數(shù)百小時乃致數(shù)月才能完成。存在著工作效率極低，大大的浪費了能源和時間，產(chǎn)品成本高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的發(fā)明目的是提供一種產(chǎn)品成本低，消耗能源少，工藝過程短，且產(chǎn)品技術性能及參數(shù)與化學氣相沉積裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品技術性能及參數(shù)相當?shù)幕瘜W液相沉積裝置。
實現(xiàn)發(fā)明目的技術方案是這樣解決的包括爐體，其本實用新型的改進之處在于所說的本爐體是雙層結構，內(nèi)外層之間可注入冷卻水或氣體，爐體左面的真空系統(tǒng)與爐體的頂端連接。爐體的上部分別連接有交錯式排列的冷凝器、冷卻水進水管和出水管。爐體的中部設有引電引出法蘭。爐體的底部設有連接底座，底座上放置被加熱制品。被加熱制品的中心置有發(fā)熱體，被加熱制品的外圍設有感應器，感應器與變頻電源連接。在爐體的下部內(nèi)置有含碳元素低分子化合物液體，它通過管路接入液體補給器。水箱通過管路與爐體上部的交錯式排列的冷凝器、冷卻水進水管和出水管分別連接，進行水循環(huán)。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點
1、生產(chǎn)效率高，沉積速度快，產(chǎn)品成本低，消耗能源少，工藝過程短，其產(chǎn)品技術性能及參數(shù)與化學氣相沉積裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品技術性能及參數(shù)相當。
2、環(huán)保性好，節(jié)約資源，化學裂解后，多余低分子化合物可以回收再利用，不直接排放到大氣中去。
3、生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可靠性及穩(wěn)定性高。
4、沉積的時間由原來的數(shù)百小時乃致數(shù)月縮小到十幾個小時和幾十個小時?？s短了工期，提高效率幾十倍至100倍以上。
該裝置是當前碳/碳、碳/陶等復合材料快速致密化的理想設備。具有較好的社會和經(jīng)濟效益。廣泛用于碳/碳、碳/陶等復合材料的液相致密化處理工藝。


圖1為本實用新型感應式加熱主視剖面圖；圖2為本實用新型電阻加熱式主視剖面圖。
具體實施方式
附圖為本實用新型的兩個具體實施例
以下結合附圖對本實用新型的發(fā)明內(nèi)容作進一步說明參照圖1所示，該圖為感應式加熱主視剖面圖，包括爐體3、真空系統(tǒng)1、液體補給器2、水箱7、電源8。所說的爐體3是雙層結構，內(nèi)外層之間可注入冷水或氣體。爐體3左面為真空系統(tǒng)1，與爐體3的頂端相連接。爐體3的上部分別連接有交錯式排列的冷凝器12、冷卻水進水管13和出水管14。爐體3的中部設有引電引出法蘭9。在爐體3的底部設有底座10。底座10上放置被加熱制品5。被加熱制品5的中心置有發(fā)熱體4，被加熱制品5的外圍設有感應器6，感應器6與變頻電源8連接。在爐體3的下部內(nèi)置有含碳元素低分子化合物液體11，它通過管路接入液體補給器2。水箱7通過管路與爐體3上部的交錯式排列的冷凝器12、冷卻水進水管13和出水管14分別連接進行水循環(huán)。由于含碳元素低分子化合物液體11受熱后，一部分元素進入被加熱制品5內(nèi)，另一部分被蒸發(fā)，使含碳元素低分子化合物液體11的液位降低。因此，要經(jīng)常覌察其液位變化，隨時通過液體補給器2補充液體。
圖2為圖1的另一種實施方式，其區(qū)別在于被加熱制品5的中心只置有發(fā)熱體4，發(fā)熱體4與直流或交流電源8連接，取消了感應器6。其他與附圖1相同。
綜上所述，由于本實用新型爐體3是內(nèi)外層具有間隙，中間可以注入循環(huán)水，用循環(huán)水來降低爐體3的溫度和用循環(huán)水的流量控制爐體3的溫度。爐體3的內(nèi)腔由于真空系統(tǒng)1的作用，使被加熱制品5先處于負壓狀態(tài)。其主要目的是將爐內(nèi)的氧氣抽出，以避免由于升溫引起爆燃，保證爐體3的安全，待低分子化合物液體到達指定液位后，開始充入保護氣體，爐內(nèi)壓力由負壓變?yōu)槲⒄龎?。同時，由于負壓的作用，使低分子化合物液體11迅速進入被加熱制品5的內(nèi)部孔隙中去，加快了液相沉積速度和裂解。
本實用新型的加熱方式分別為感應加熱方式將單相單路或單相多路感應電流加在浸泡在低分子化合物液體11的感應器上，在發(fā)熱體4和被加熱制品5中產(chǎn)生渦流，使其由內(nèi)向外或由外向內(nèi)發(fā)熱。當達到沉積溫度后，低分子化合物液體11開始裂解，將所需的元素沉積在被加熱制品5上。
電阻加熱方式將直流或交流電流加在浸泡在低分子化合物液體11的發(fā)熱體4或被加熱制品5上，使其發(fā)熱。當達到沉積溫度后，低分子化合物液體11開始裂解，將所需的元素沉積在被加熱制品5上。
電阻-感應加熱混合加熱方式將直流或交流電流和感應電流順序、交替或同時作用在浸泡在低分子化合物液體11的發(fā)熱體4或被加熱制品5上，使其發(fā)熱。當達到沉積溫度后，低分子化合物液體11開始裂解，將所需的元素沉積在被加熱制品5上。
上述所說的三種加熱方式，無論采用那一種方式，對于柱形預制件來說，從預制件的芯部(軸向發(fā)熱體)開始發(fā)熱，逐漸徑向至預制件外側加溫，沉積過程隨溫度徑向推移。
對于盤形預制件來說，是從預制件的兩端面開始發(fā)熱，直至沉積過程完成。
本實用新型的裝置除適用于民用外，還用于國防及航空航天領域的元器件的加工。
權利要求1.一種化學液相沉積裝置，包括爐體(3)，其特征在于所說的本爐體(3)是雙層結構，內(nèi)外層之間可注入冷水或氣體，爐體(3)左面的真空系統(tǒng)(1)與爐體(3)的頂端連接，爐體(3)的上部分別連接有交錯式排列的冷凝器(12)、冷卻水進水管(13)和出水管(14)，爐體(3)的中部設有引電引出法蘭(9)，爐體(3)的底部設置底座(10)，底座(10)上放置被加熱制品(5)，被加熱制品(5)的中心置有發(fā)熱體(4)，被加熱制品(5)的外圍設有感應器(6)，感應器(6)與變頻電源(8)連接，在爐體(3)的下部內(nèi)置有含碳元素低分子化合物液體(11)，它通過管路接入液體補給器(2)，水箱(7)通過管路與爐體(3)上部的交錯式排列的冷凝器(12)、冷卻水進水管(13)和出水管(14)分別連接進行水循環(huán)。
2.根據(jù)權利要求1所述的化學液相沉積裝置，其特征在于所說的發(fā)熱體、感應器、被加熱制品三者均浸泡在含碳元素低分子化合物液體中。
3.根據(jù)權利要求1所述的化學液相沉積裝置，其特征在于所說的真空系統(tǒng)是由真空泵和過濾器組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的化學液相沉積裝置，其特征在于所說的被加熱制品加熱方式包括獨立電阻或獨立感應或電阻-感應二者組合加熱。
專利摘要本實用新型涉及化學液相沉積裝置。包括爐體、與爐體頂端連接的真空系統(tǒng)、與爐體上部交錯式排列的冷凝器、冷卻水進水管和出水管相連接的水循環(huán)系統(tǒng)、及爐體下部液體的補給系統(tǒng)、和爐體底部底座上放置的被加熱制品、及中心置有發(fā)熱體，制品外圍設有感應器，感應器與變頻電源連接的電系統(tǒng)。生產(chǎn)效率高，沉積速度快，成本低，消耗能源少，環(huán)保性好，化學裂解后，化合物可以回收再利用，不直接排放到大氣中去。提高效率幾十倍以上。具有較好的社會和經(jīng)濟效益。廣泛用于碳/碳、碳/陶等復合材料的致密化處理工藝。
文檔編號C23C18/02GK2661703SQ20032010985
公開日2004年12月8日 申請日期2003年11月27日 優(yōu)先權日2003年11月27日
發(fā)明者周挺 申請人:西安誠瑞科技發(fā)展有限公司