CN114234659A - 一种碳化硅高温重结晶烧结炉 - Google Patents

一种碳化硅高温重结晶烧结炉 Download PDF

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CN114234659A CN202111615286.0A CN202111615286A CN114234659A CN 114234659 A CN114234659 A CN 114234659A CN 202111615286 A CN202111615286 A CN 202111615286A CN 114234659 A CN114234659 A CN 114234659A
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Abstract

本发明涉及碳化硅烧结设备技术领域，且公开了一种碳化硅高温重结晶烧结炉，包括烧结炉体，所述烧结炉体的底侧外壁固定连接有支撑腿，所述烧结炉体的正面外壁中轴处固定连接有控制面板。该碳化硅高温重结晶烧结炉，物料(碳化硅)装入烧结炉体内部的放置板上，启动抽气泵，将烧结炉体空气抽出并达到真空状态，通过控制面板控制烧结炉体内的加热管，测温计使烧结炉体内部进行温度控制，使温度达到并稳定在2400度，使物料细小颗粒不断的升华，并在大颗粒的接触点凝聚沉积，直至细小颗粒消失，使微观结构得以加强，杂质气化由抽气泵经连接管进入到过滤管的内部进行收集，反复循环提高物料性能。

Description

一种碳化硅高温重结晶烧结炉
技术领域
本发明涉及碳化硅烧结设备技术领域，具体为一种碳化硅高温重结晶烧结炉。
背景技术
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等制成，与不同的金属材料复合后能够制成性能优异的金属基碳化硅材料，在微型处理器、IGBT冷却和金属性能改善方面有着广泛的应用。
金属基碳化硅材料的制备过程中，需要使用到烧结炉，在碳化硅烧结的过程中，现有的烧结方式大多有两种烧结方式，第一种是微波烧结：但是这种烧结方式无法生产大型产品；第二种是反应烧结：而此种烧结方式易出现烧结产品密度不均匀、烧结产品易开裂以及烧结过程中渗硅不充分等问题，且此烧结工艺对原料要求高，能耗大，生产成本大烧结过程中底部的原材料、表面的原材料和中间部分的原材料的温度均不相同，原材料的受热不均匀，烧结率偏低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳化硅高温重结晶烧结炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳化硅高温重结晶烧结炉，包括烧结炉体，所述烧结炉体的底侧外壁固定连接有支撑腿，所述烧结炉体的正面外壁中轴处固定连接有控制面板，所述烧结炉体的侧壁设置有通过卡扣与烧结炉体外壁活动连接的活动门，所述烧结炉体的下部侧壁设置有测温计，所述测温计贯穿烧结炉体的外壁并延伸至内部，所述烧结炉体的底侧内部设置有转动杆，所述转动杆的底部贯穿烧结炉体的底侧外壁并延伸至外侧，所述转动杆的延伸部固定连接有电机，所述转动杆的顶部固定连接有放置板，其中，所述烧结炉体的顶部内壁中轴处固定连接有加热管，所述放置板的顶部外围外壁固定连接有若干个撞击簧，所述撞击簧远离放置板的一端固定连接有撞击球。
优选的，所述加热管的底侧外表面滑动设置有升降圈，所述升降圈的外表面固定连接有若干个弧形扰动杆，其中，若干个所述弧形扰动杆分别与若干个撞击球交错设置。
优选的，每两个所述弧形扰动杆之间固定连接有记忆金属变形杆，所述记忆金属变形杆呈弧形设置，所述记忆金属变形杆的顶部外壁中轴处固定连接有倾斜挤压杆，其中，所述倾斜挤压杆远离记忆金属变形杆的一端铰接有固定圈，所述固定圈套设在加热管的外壁上。
优选的，所述倾斜挤压杆的外壁中轴处铰接有弧形转动杆，所述弧形转动杆远离倾斜挤压杆的一端固定连接有气压挤压圈，其中，所述气压挤压圈的外壁与烧结炉体的侧壁接触设置，所述倾斜挤压杆远离弧形转动杆的一侧外壁固定连接有挤压杆。
优选的，所述加热管的内部掏空设置，所述挤压杆远离倾斜挤压杆的一端滑动贯穿加热管的外壁并延伸至内部，所述挤压杆的延伸部固定连接有弹性变形球，所述弹性变形球的顶部外壁固定连接有升降杆，所述升降杆远离弹性变形球的一端固定连接有辅助连接球，所述辅助连接球的侧壁不与加热管的内壁接触设置。
优选的，所述辅助连接球的外表面侧壁上铰接有弧形拉杆，所述弧形拉杆远离辅助连接球的一端滑动贯穿辅助连接球的外壁并延伸至外侧，其中，所述弧形拉杆的延伸部固定连接有气体挤压球。
优选的，所述烧结炉体远离活动门一侧的外壁连通设置有两个连接管，两个所述连接管上下设置，两个所述连接管远离烧结炉体的一端连通设置有过滤管，所述过滤管的顶部连通设置有气体管，其中，所述气体管远离过滤管的一端连通设置有抽气泵。
优选的，所述过滤管的内部中轴处设置有过滤网，所述过滤管的内部上侧设置有摆动球，所述摆动球正对着连接管设置，所述摆动球通过弹簧与过滤管的内壁固定连接。
优选的，所述摆动球的底侧外壁中轴处固定连接有扰动杆，所述扰动杆远离摆动球的一端呈球形设置，所述扰动杆远离摆动球的一端与过滤网的顶部外壁接触设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、该碳化硅高温重结晶烧结炉，物料(碳化硅)装入烧结炉体内部的放置板上，启动抽气泵，将烧结炉体空气抽出并达到真空状态，通过控制面板控制烧结炉体内的加热管，测温计使烧结炉体内部进行温度控制，使温度达到并稳定在2400度，使物料细小颗粒不断的升华，并在大颗粒的接触点凝聚沉积，直至细小颗粒消失，使微观结构得以加强，杂质气化由抽气泵经连接管进入到过滤管的内部进行收集，反复循环提高物料性能。
(2)、该碳化硅高温重结晶烧结炉，当物料在烧结时，启动电机，电机会带动转动杆发生转动，进而使放置板发生转动，放置板在转动时，会使物料与弧形扰动杆有一个相应的位移差，进而在此效果下，可以对放置板上的物料进行翻动处理，进而可以增大物料与热气的接触面积，进而增强该装置的烧结效果，同时在放置板转动时，会使撞击球间断性的撞击弧形扰动杆，弧形扰动杆在撞击效果下可以带动升降圈上下移动，进而增强了该装置对物料的翻动效果。
(3)、该碳化硅高温重结晶烧结炉，升降圈的上下移动，会使清洗挤压杆在固定圈的作用下发生横向转动，进而在转动效果下，可以推动记忆金属变形杆发生变形，以此在变形效果下，增强对物料的翻动效果，同时倾斜挤压杆的横向转动，会使气压挤压圈在弧形转动杆的效果沿着烧结炉体的内壁上下移动，以此可以对内部热气进行扰动处理，以此可以保持烧结炉体内部温度的均匀性。以此增强该装置的烧结效果。
(4)、该碳化硅高温重结晶烧结炉，当倾斜挤压杆发生横向转动时，同时会使挤压杆挤压弹性变形球，以此使弹性变形球发生变形，进而在变形效果下可以使升降杆带动辅助连接球上下移动，进而在移动效果下可以使气体挤压球在烧结炉体内部成弧形移动，进而可以对内部气体进行挤压扰动，以此增强了该装置的烧结效果，另一方面，在其挤压效果下，气体会通过连接管，在气流的作用下可以使摆动球在弹簧的作用下带动扰动杆沿着过滤网的外壁来回移动，以此可以对过滤网上的固体杂质进行扰动，防止过滤网发生堵塞，而影响该装置的使用。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构剖视图；
图3为本发明图2中A的放大图；
图4为本发明图2中B的放大图；
图5为本发明放置板整体结构示意图；
图6为本发明升降圈整体结构示意图；
图7为本发明弧形拉杆整体结构示意图。
图中：1、烧结炉体；11、支撑腿；12、控制面板；13、活动门；14、测温计；2、转动杆；21、电机；22、放置板；23、加热管；3、撞击簧；31、撞击球；4、升降圈；41、弧形扰动杆；5、记忆金属变形杆；51、倾斜挤压杆；52、固定圈；6、弧形转动杆；61、气压挤压圈；62、挤压杆；7、弹性变形球；71、升降杆；72、辅助连接球；8、弧形拉杆；81、气体挤压球；9、连接管；91、过滤管；92、气体管；93、抽气泵；10、过滤网；101、摆动球；102、扰动杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种碳化硅高温重结晶烧结炉，包括烧结炉体1，这样设置的目的是为了便于对物料进行烧结处理，烧结炉体1的底侧外壁固定连接有支撑腿11，这样设置的目的是为了便于对整个装置进行支撑，烧结炉体1的正面外壁中轴处固定连接有控制面板12，这样设置的目的是为了便于对整个装置进行控制，烧结炉体1的侧壁设置有通过卡扣与烧结炉体1外壁活动连接的活动门13，这样设置的目的是为了便于放置烧结炉体1，烧结炉体1的下部侧壁设置有测温计14，这样设置的目的是为了测温计14对烧结炉体1内部进行温度控制，使温度达到并稳定在2400度，测温计14贯穿烧结炉体1的外壁并延伸至内部，这样设置的目的是为了便于对内部进行测温，烧结炉体1的底侧内部设置有转动杆2，这样设置的目的是为了便于物料的转动，转动杆2的底部贯穿烧结炉体1的底侧外壁并延伸至外侧，这样设置的目的是为了便于对转动杆2进行限位，转动杆2的延伸部固定连接有电机21，这样设置的目的是为了便于提供外接动力，转动杆2的顶部固定连接有放置板22，这样设置的目的是为了便于物料的放置，其中，烧结炉体1的顶部内壁中轴处固定连接有加热管23，这样设置的目的是为了便于对内部物料进行烧结，放置板22的顶部外围外壁固定连接有若干个撞击簧3，这样设置的目的是为了便于利用放置板22转动时的撞击力，撞击簧3远离放置板22的一端固定连接有撞击球31，这样设置的目的是为了便于撞击。
优选的，在本实施例中，为了便于利用撞击球31的撞击效果，加热管23的底侧外表面滑动设置有升降圈4，这样设置的目的是为了便于利用撞击效果进而使升降圈4上下移动，升降圈4的外表面固定连接有若干个弧形扰动杆41，这样设置的目的是为了便于对物料进行扰动，其中，若干个弧形扰动杆41分别与若干个撞击球31交错设置，这样设置的目的是为了便于利用撞击球31的间断性撞击。
优选的，在本实施例中，为了便于利用升降圈4的上下移动效果，每两个弧形扰动杆41之间固定连接有记忆金属变形杆5，这样设置的目的是为了便于增强对物料的扰动效果，记忆金属变形杆5呈弧形设置，这样设置的目的是为了便于记忆金属变形杆5的变形，记忆金属变形杆5的顶部外壁中轴处固定连接有倾斜挤压杆51，设置的目的是为了便于利用挤压力，进而使记忆金属变形杆5进行挤压变形，其中，倾斜挤压杆51远离记忆金属变形杆5的一端铰接有固定圈52，这样设置的目的是为了便于对倾斜挤压杆51进行限位，固定圈52套设在加热管23的外壁上，这样设置的目的是为了便于固定固定圈52。
优选的，在本实施例中，为了便于利用倾斜挤压杆51的转动效果，倾斜挤压杆51的外壁中轴处铰接有弧形转动杆6，这样设置的目的是为了便于弧形转动杆6的转动，弧形转动杆6远离倾斜挤压杆51的一端固定连接有气压挤压圈61，这样设置的目的是为了便于对内部气体进行挤压，其中，气压挤压圈61的外壁与烧结炉体1的侧壁接触设置，这样设置的目的是为了便于气压挤压圈61的移动，倾斜挤压杆51远离弧形转动杆6的一侧外壁固定连接有挤压杆62，这样设置的目的是为了便于进一步的利用倾斜挤压杆51的转动效果。
优选的，在本实施例中，为了便于利用挤压杆62的移动挤压效果，加热管23的内部掏空设置，这样设置的目的是为了便于设置内部结构，挤压杆62远离倾斜挤压杆51的一端滑动贯穿加热管23的外壁并延伸至内部，这样设置的目的是为了便于挤压杆62的移动挤压，挤压杆62的延伸部固定连接有弹性变形球7，这样设置的目的是为了便于对挤压杆62进行限位，弹性变形球7的顶部外壁固定连接有升降杆71，这样设置的目的是为了便于利用弹性变形球7的变形效果，升降杆71远离弹性变形球7的一端固定连接有辅助连接球72，这样设置的目的是为了便于利用升降杆71的移动效果，辅助连接球72的侧壁不与加热管23的内壁接触设置，这样设置的目的是为了便于辅助连接球72的上下移动。
优选的，在本实施例中，为了便于利用辅助连接球72的移动效果，辅助连接球72的外表面侧壁上铰接有弧形拉杆8，这样设置的目的是为了便于弧形拉杆8的转动，弧形拉杆8远离辅助连接球72的一端滑动贯穿辅助连接球72的外壁并延伸至外侧，这样设置的目的是为了便于弧形拉杆8的转动移动，其中，弧形拉杆8的延伸部固定连接有气体挤压球81，这样设置的目的是为了便于对内部气体进行挤压扰动。
优选的，在本实施例中，为了便于对内部气体过滤从而反复利用，烧结炉体1远离活动门13一侧的外壁连通设置有两个连接管9，这样设置的目的是为了便于气体的输送，两个连接管9上下设置，这样设置的目的是为了便于气体的再利用，两个连接管9远离烧结炉体1的一端连通设置有过滤管91，这样设置的目的是为了便于对气体进行过滤，过滤管91的顶部连通设置有气体管92，这样设置的目的是为了便于气体的输送，其中，气体管92远离过滤管91的一端连通设置有抽气泵93，这样设置的目的是为了便于对内部进行抽气处理。
优选的，在本实施例中，为了便于对内部气体进行过滤，过滤管91的内部中轴处设置有过滤网10，这样设置的目的是为了便于过滤掉气体中的杂质，过滤管91的内部上侧设置有摆动球101，这样设置的目的是为了便于利用气流的推动效果，摆动球101正对着连接管9设置，这样设置的目的是为了便于利用气流，摆动球101通过弹簧与过滤管91的内壁固定连接，这样设置的目的是为了便于对摆动球101进行限位。
优选的，在本实施例中，为了便于利用摆动球101的摆动效果，摆动球101的底侧外壁中轴处固定连接有扰动杆102，这样设置的目的是为了便于对过滤网10上的杂质进行扰动，扰动杆102远离摆动球101的一端呈球形设置，这样设置的目的是为了便于增强该装置对杂质的扰动效果，扰动杆102远离摆动球101的一端与过滤网10的顶部外壁接触设置，这样设置的目的是为了便于扰动杆102的移动。
工作原理：
物料(碳化硅)装入烧结炉体1内部的放置板22上，启动抽气泵93，将烧结炉体1空气抽出并达到真空状态，通过控制面板12控制烧结炉体1内的加热管23，测温计14使烧结炉体1内部进行温度控制，使温度达到并稳定在2400度，使物料细小颗粒不断的升华，并在大颗粒的接触点凝聚沉积，直至细小颗粒消失，使微观结构得以加强，杂质气化由抽气泵93经连接管9进入到过滤管91的内部进行收集，反复循环提高物料性能，其次，当物料在烧结时，启动电机21，电机21会带动转动杆2发生转动，进而使放置板22发生转动，放置板22在转动时，会使物料与弧形扰动杆41有一个相应的位移差，进而在此效果下，可以对放置板22上的物料进行翻动处理，进而可以增大物料与热气的接触面积，进而增强该装置的烧结效果，同时在放置板22转动时，会使撞击球31间断性的撞击弧形扰动杆41，弧形扰动杆41在撞击效果下可以带动升降圈4上下移动，进而增强了该装置对物料的翻动效果。
同时，升降圈4的上下移动，会使倾斜挤压杆51在固定圈52的作用下发生横向转动，进而在转动效果下，可以推动记忆金属变形杆5发生变形，以此在变形效果下，增强对物料的翻动效果，同时倾斜挤压杆5的横向转动，会使气压挤压圈61在弧形转动杆6的效果沿着烧结炉体1的内壁上下移动，以此可以对内部热气进行扰动处理，以此可以保持烧结炉体1内部温度的均匀性。以此增强该装置的烧结效果，其次，当倾斜挤压杆51发生横向转动时，同时会使挤压杆62挤压弹性变形球7，以此使弹性变形球7发生变形，进而在变形效果下可以使升降杆71带动辅助连接球72上下移动，进而在移动效果下可以使气体挤压球81在烧结炉体1内部成弧形移动，进而可以对内部气体进行挤压扰动，以此增强了该装置的烧结效果，另一方面，在其挤压效果下，气体会通过连接管9，在气流的作用下可以使摆动球101在弹簧的作用下带动扰动杆102沿着过滤网10的外壁来回移动，以此可以对过滤网10上的固体杂质进行扰动，防止过滤网10发生堵塞，而影响该装置的使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种碳化硅高温重结晶烧结炉，包括烧结炉体(1)，其特征在于：所述烧结炉体(1)的底侧外壁固定连接有支撑腿(11)，所述烧结炉体(1)的正面外壁中轴处固定连接有控制面板(12)，所述烧结炉体(1)的侧壁设置有通过卡扣与烧结炉体(1)外壁活动连接的活动门(13)，所述烧结炉体(1)的下部侧壁设置有测温计(14)，所述测温计(14)贯穿烧结炉体(1)的外壁并延伸至内部；
所述烧结炉体(1)的底侧内部设置有转动杆(2)，所述转动杆(2)的底部贯穿烧结炉体(1)的底侧外壁并延伸至外侧，所述转动杆(2)的延伸部固定连接有电机(21)，所述转动杆(2)的顶部固定连接有放置板(22)；
其中，所述烧结炉体(1)的顶部内壁中轴处固定连接有加热管(23)，所述放置板(22)的顶部外围外壁固定连接有若干个撞击簧(3)，所述撞击簧(3)远离放置板(22)的一端固定连接有撞击球(31)。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅高温重结晶烧结炉，其特征在于：所述加热管(23)的底侧外表面滑动设置有升降圈(4)，所述升降圈(4)的外表面固定连接有若干个弧形扰动杆(41)；
其中，若干个所述弧形扰动杆(41)分别与若干个撞击球(31)交错设置。
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅高温重结晶烧结炉，其特征在于：每两个所述弧形扰动杆(41)之间固定连接有记忆金属变形杆(5)，所述记忆金属变形杆(5)呈弧形设置，所述记忆金属变形杆(5)的顶部外壁中轴处固定连接有倾斜挤压杆(51)；
其中，所述倾斜挤压杆(51)远离记忆金属变形杆(5)的一端铰接有固定圈(52)，所述固定圈(52)套设在加热管(23)的外壁上。
4.根据权利要求3所述的一种碳化硅高温重结晶烧结炉，其特征在于：所述倾斜挤压杆(51)的外壁中轴处铰接有弧形转动杆(6)，所述弧形转动杆(6)远离倾斜挤压杆(51)的一端固定连接有气压挤压圈(61)；
其中，所述气压挤压圈(61)的外壁与烧结炉体(1)的侧壁接触设置，所述倾斜挤压杆(51)远离弧形转动杆(6)的一侧外壁固定连接有挤压杆(62)。
5.根据权利要求4所述的一种碳化硅高温重结晶烧结炉，其特征在于：所述加热管(23)的内部掏空设置，所述挤压杆(62)远离倾斜挤压杆(51)的一端滑动贯穿加热管(23)的外壁并延伸至内部，所述挤压杆(62)的延伸部固定连接有弹性变形球(7)；
所述弹性变形球(7)的顶部外壁固定连接有升降杆(71)，所述升降杆(71)远离弹性变形球(7)的一端固定连接有辅助连接球(72)，所述辅助连接球(72)的侧壁不与加热管(23)的内壁接触设置。
6.根据权利要求5所述的一种碳化硅高温重结晶烧结炉，其特征在于：所述辅助连接球(72)的外表面侧壁上铰接有弧形拉杆(8)，所述弧形拉杆(8)远离辅助连接球(72)的一端滑动贯穿辅助连接球(72)的外壁并延伸至外侧；
其中，所述弧形拉杆(8)的延伸部固定连接有气体挤压球(81)。
7.根据权利要求6所述的一种碳化硅高温重结晶烧结炉，其特征在于：所述烧结炉体(1)远离活动门(13)一侧的外壁连通设置有两个连接管(9)，两个所述连接管(9)上下设置，两个所述连接管(9)远离烧结炉体(1)的一端连通设置有过滤管(91)，所述过滤管(91)的顶部连通设置有气体管(92)；
其中，所述气体管(92)远离过滤管(91)的一端连通设置有抽气泵(93)。
8.根据权利要求7所述的一种碳化硅高温重结晶烧结炉，其特征在于：所述过滤管(91)的内部中轴处设置有过滤网(10)，所述过滤管(91)的内部上侧设置有摆动球(101)，所述摆动球(101)正对着连接管(9)设置，所述摆动球(101)通过弹簧与过滤管(91)的内壁固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种碳化硅高温重结晶烧结炉，其特征在于：所述摆动球(101)的底侧外壁中轴处固定连接有扰动杆(102)，所述扰动杆(102)远离摆动球(101)的一端呈球形设置，所述扰动杆(102)远离摆动球(101)的一端与过滤网(10)的顶部外壁接触设置。
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