CN118007093A - 一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及沉积设备技术领域，且公开了一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，为了解决零件表面各处沉积膜的厚度不同，导致零件整体质量受影响的问题。本发明通过进气室与分流孔的设置，利用进气室将进气管输入炉体内的反应气体进行收集，之后，该气体通过若干分流孔排出到承载台上，由于分流孔在承载台上方均匀分布，进而使得后续反应气体更加均匀地与承载台表面的零件接触，从而提高零件表面沉积膜的均匀性，通过进气室与搅动杆的设置，利用搅动杆的搅动，使得进气室内的反应气体分散，使得后续气体从分流孔排出时的气体量更接近平均量，进而使得反应气体与承载台表面的零件近似均匀接触，从而提高零件表面沉积膜的均匀性。
Description
技术领域
本申请涉及沉积设备技术领域，尤其涉及一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构。
背景技术
在航空航天、兵器装备等领域中，通常会使用沉积炉来对相关设备组成零件的表面制备碳化硅涂层，进而提高零件的耐磨性以及抗烧蚀性。
现有的一些沉积炉主要由炉体、进气管、承载台与出气管组成，在使用时，将零件放置在炉体内的承载台表面，之后，将反应气体从进气管输入炉体内，并使该气体与承载台表面的零件接触，并被吸附在该表面，之后，反应气体在零件表面发生化学反应，并生成固态沉积膜，通过上述动作，进而完成零件表面碳化硅涂层的制备，另外，在上述固态沉积膜生成的过程中，化学反应中产生的气体产物会通过出气管排出。
在上述过程中，由于进气管处于承载台上方的中心位置，使得反应气体通过进气管后，会首先接触零件表面的中心位置，进而逐渐向边缘扩散，这样一来，在后续固态沉积膜的生成过程中，零件表面中心位置的沉积膜厚度容易大于零件表面边缘位置的沉积膜厚度，进而降低零件表面沉积膜的均匀性，影响零件质量。
发明内容
本申请提出了一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，具备提高零件表面沉积膜的均匀性的优点，用以解决零件表面各处沉积膜的厚度不同，导致零件整体质量受影响的问题。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，包括：
炉体与进气管，所述炉体上侧面的中心位置固定安装有进气管，用以连通炉体的内腔与输气机构；
出气管，所述炉体下侧面的中心位置固定安装有出气管，用以连通炉体的内腔与集气机构；
承载台，所述炉体内腔的底面固定安装有承载台，用以承载零件；
进气室，所述炉体内腔的上侧面固定安装有进气室，所述进气室的内腔与进气管的下端连通，所述进气室的下侧壁体内纵向贯穿开设有分流孔，所述分流孔均匀分布在进气室的下侧壁体内。
进一步，还包括有：
转环，所述进气室的周向内壁上转动安装有转环，所述转环的周向侧等距固定安装有接触齿，所述炉体的内腔且位于进气室的一侧位置固定安装有动力机构，所述进气室的内部且位于接触齿下方的位置转动安装有动力齿轮，所述动力齿轮的轮齿与接触齿形成啮合连接，所述动力机构的输出轴与动力齿轮的中心位置形成固定连接；
连接轴，设置在进气室的内腔且位于转环内侧的中心位置，所述连接轴与转环之间共同固定安装有搅动杆。
进一步，所述连接轴的外侧且位于搅动杆下方的位置固定安装有扇形板，所述扇形板与进气室内腔的底面形成滑动连接。
进一步，所述扇形板为复数设置，复数的扇形板以连接轴为中心线呈对称设置。
进一步，所述连接轴的下端伸出进气室，所述连接轴伸出进气室的部分与进气室形成滑动连接，所述连接轴伸出进气室一端的周向侧等距固定安装有分隔板，所述分隔板的下端与承载台的上表面存在大于零件高度的间距。
进一步，所述分隔板的数量为扇形板的两倍，所述分隔板与扇形板的半径边对应。
进一步，所述分隔板内侧的下部位置为缺口设置。
本申请具备如下有益效果：
本申请提供的一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，通过进气室与分流孔的设置，利用进气室将进气管输入炉体内的反应气体进行收集，之后，该气体通过若干分流孔排出到承载台上，由于分流孔在承载台上方均匀分布，进而使得后续反应气体更加均匀地与承载台表面的零件接触，从而提高零件表面沉积膜的均匀性。
通过进气室与搅动杆的设置，利用搅动杆的搅动，使得进气室内的反应气体分散，使得后续气体从分流孔排出时的气体量更接近平均量，进而使得反应气体与承载台表面的零件近似均匀接触，从而提高零件表面沉积膜的均匀性。
通过扇形板与分流孔的设置，在搅动杆搅动气体的过程中，扇形板同步转动，进而遮盖部分分流孔，使得气体从未被遮盖的分流孔排出时，气体的动能更大，进而减少气体在喷向承载台的路径上发生逸散的量，使得气体的利用率提高。
通过扇形板与分流孔的设置，由于扇形板逐渐转动，使得上述从未被遮盖的分流孔中喷出的气体呈周向移动，进而令该气体与零件接触后，后续喷出的气体短时间内不会与零件的该处位置直接接触，进而令原先与零件接触的反应气体可以在零件表面反应更长时间，从而进一步提高气体的利用率。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：
图1为本发明实施例一中炉体内部结构示意图；
图2为本发明图1中A处结构局部放大示意图；
图3为本发明转环与搅动杆连接状态示意图；
图4为本发明扇形板设置位置示意图；
图5为本发明实施例二中炉体内部结构示意图；
图6为本发明实施例二中分隔板与连接轴连接状态示意图。
图中：1、炉体；2、进气管；3、出气管；4、承载台；5、进气室；6、分流孔；7、转环；8、动力机构；9、动力齿轮；10、连接轴；11、搅动杆；12、扇形板；13、分隔板。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
请参阅图1，一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气机构，包括炉体1，炉体1上侧面的中心位置固定安装有进气管2，进气管2的下端与炉体1的内腔连通，进气管2的上端与输气机构（现有技术）连通，炉体1下侧面的中心位置固定安装有出气管3，出气管3的上端与炉体1的内腔连通，出气管3的下端与集气机构（现有技术）连通，炉体1内腔的底面固定安装有承载台4，炉体1内腔的上侧面固定安装有进气室5，进气室5的内腔与进气管2的下端连通，进气室5的下侧壁体内纵向贯穿开设有分流孔6，分流孔6均匀分布在进气室5的下侧壁体内。
在使用时，将零件放置在承载台4上表面，之后，输气机构将反应气体输入进气管2，使得该气体被进气室5收集，之后，该气体通过若干分流孔6排出到承载台4上，由于分流孔6均匀分布，进而使得后续反应气体更加均匀地与承载台4表面的零件接触，从而提高零件表面沉积膜的均匀性，之后，反应气体被吸附在零件表面，并发生化学反应，使得零件表面生成固态沉积膜，通过上述动作，进而完成零件表面碳化硅涂层的制备，另外，在上述固态沉积膜生成的过程中，化学反应中产生的气体产物会通过出气管3排出到集气机构内，之后，当零件表面碳化硅涂层制备完成后，输气机构停止，并打开炉体1（现有技术，图中未示出），取出零件。
请参阅图1-图4，进气室5的周向内壁上转动安装有转环7，转环7的周向侧等距固定安装有接触齿，炉体1的内腔且位于进气室5的一侧位置固定安装有动力机构8（如电机），进气室5的内部且位于接触齿下方的位置转动安装有动力齿轮9，动力齿轮9的轮齿与接触齿形成啮合连接，动力机构8的输出轴与动力齿轮9的中心位置形成固定连接，进气室5的内腔且位于转环7内侧的中心位置设置有连接轴10，连接轴10与转环7之间共同周向等距焊接有搅动杆11。
在上述输气机构向进气管2输气的过程中，动力机构8同步带动动力齿轮9转动，使得转环7带动搅动杆11与连接轴10常速转动，使得搅动杆11搅动进气室5内部的气体，促使进气室5内的反应气体分散，使得后续气体从分流孔6排出时的气体量更接近平均量（气体虽然被分流孔6分散，但越靠近进气管2的分流孔6越会排出更多的气体，使得远离进气管2的分流孔6排出的气体量减少），进而使得反应气体与零件近似均匀接触，从而提高零件表面沉积膜的均匀性。
请参阅图1-图4，连接轴10的外侧且位于搅动杆11下方的位置焊接有扇形板12，扇形板12为复数设置，复数的扇形板12以连接轴10为中心线呈对称设置，扇形板12与进气室5内腔的底面形成滑动连接。
在上述搅动杆11搅动气体的过程中，连接轴10带动扇形板12同步转动，使得扇形板12遮盖部分分流孔6，使得气体从未被遮盖的分流孔6排出时，气体的动能更大，进而减少气体在喷向承载台4的路径上发生逸散的量，使得气体的利用率提高，另外，由于扇形板12逐渐转动，使得上述从未被遮盖的分流孔6中喷出的气体在承载台4上周向移动，进而令该部分气体与零件接触后，后续喷出的气体短时间内不会与零件的该处位置直接接触，进而令原先与零件接触的反应气体可以在零件表面反应更长时间，从而进一步提高气体的利用率。
实施例二
请参阅图1-图6，本实施例是对实施例一的进一步改进，其改进之处在于：连接轴10的下端伸出进气室5，连接轴10伸出进气室5的部分与进气室5形成滑动连接，连接轴10伸出进气室5一端的周向侧等距焊接有分隔板13，分隔板13的下端与承载台4的上表面存在大于零件高度的间距，分隔板13的数量为扇形板12的两倍，分隔板13与扇形板12的半径边对应。
在上述连接轴10带动扇形板12转动的过程中，连接轴10会带动分隔板13同步转动，由于分隔板13与扇形板12的半径边对应，使得从未被遮盖的分流孔6排出的气体会受到相邻分隔板13的阻挡（使得该气体只会向远离分隔板13的方向逸散），进而进一步减少气体在喷向承载台4的路径上发生逸散的量，同时，通过分隔板13的阻挡，使得分隔板13会将零件上方的区域进行分隔，使得从未被遮盖的分流孔6排出的气体与零件接触后，后续转动的分隔板13会对该区域起到一定的包围，使得后续与零件接触的气体向上述位置扩散的量减少，从而令原先与零件接触的反应气体可以在零件表面反应更长时间，从而进一步提高气体的利用率。
请参阅图6，分隔板13内侧的下部位置为缺口设置。
通过上述设置，使得与零件接触的反应气体可通过该缺口，进而向零件的中心位置扩散，从而进一步提高零件表面沉积膜的均匀性。
Claims (7)
1.一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，其特征在于，包括：
炉体（1）与进气管（2），所述炉体（1）上侧面的中心位置固定安装有进气管（2），用以连通炉体（1）的内腔与输气机构；
出气管（3），所述炉体（1）下侧面的中心位置固定安装有出气管（3），用以连通炉体（1）的内腔与集气机构；
承载台（4），所述炉体（1）内腔的底面固定安装有承载台（4），用以承载零件；
进气室（5），所述炉体（1）内腔的上侧面固定安装有进气室（5），所述进气室（5）的内腔与进气管（2）的下端连通，所述进气室（5）的下侧壁体内纵向贯穿开设有分流孔（6），所述分流孔（6）均匀分布在进气室（5）的下侧壁体内。
2.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，其特征在于，还包括有：
转环（7），所述进气室（5）的周向内壁上转动安装有转环（7），所述转环（7）的周向侧等距固定安装有接触齿，所述炉体（1）的内腔且位于进气室（5）的一侧位置固定安装有动力机构（8），所述进气室（5）的内部且位于接触齿下方的位置转动安装有动力齿轮（9），所述动力齿轮（9）的轮齿与接触齿形成啮合连接，所述动力机构（8）的输出轴与动力齿轮（9）的中心位置形成固定连接；
连接轴（10），设置在进气室（5）的内腔且位于转环（7）内侧的中心位置，所述连接轴（10）与转环（7）之间共同固定安装有搅动杆（11）。
3.根据权利要求2所述的一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，其特征在于，所述连接轴（10）的外侧且位于搅动杆（11）下方的位置固定安装有扇形板（12），所述扇形板（12）与进气室（5）内腔的底面形成滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，其特征在于，所述扇形板（12）为复数设置，复数的扇形板（12）以连接轴（10）为中心线呈对称设置。
5.根据权利要求4所述的一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，其特征在于，所述连接轴（10）的下端伸出进气室（5），所述连接轴（10）伸出进气室（5）的部分与进气室（5）形成滑动连接，所述连接轴（10）伸出进气室（5）一端的周向侧等距固定安装有分隔板（13），所述分隔板（13）的下端与承载台（4）的上表面存在大于零件高度的间距。
6.根据权利要求5所述的一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，其特征在于，所述分隔板（13）的数量为扇形板（12）的两倍，所述分隔板（13）与扇形板（12）的半径边对应。
7.根据权利要求5所述的一种用于碳化硅涂层生产的沉积炉进气结构，其特征在于，所述分隔板（13）内侧的下部位置为缺口设置。
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