CN202786416U - 制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，其中炉体设于相变保护套内，在炉体与相变保护套之间填充有相变保温介质形成相变保温层。所述相变保温介质为有机相变保温介质或无机相变保温介质。所述有机相变保温介质为石蜡、脂肪酸、高密度乙烯或多元醇。所述无机相变保温介质为结晶水合盐。本实用新型可有效抑制气相沉积炉因各种原因造成的壳体短时升温，结构简单易于实施。

Description

制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉

技术领域

本实用新型涉及制备热解氮化硼制品的设备的技术领域，具体地说是一种制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉。

背景技术

热解氮化硼（简称PBN）具有纯度高、无毒、耐高温、耐酸碱、耐盐及耐有机溶剂、性质稳定；在高温下与绝大多数熔融金属、半导体材料不润湿、不反应；电绝缘性能好和高温下无杂质挥发；抗热震性优异、热导性好和热膨胀系数低；电阻高、介电强度高、介电常数小、磁损耗正切低并且具有良好的透微波和红外线性能等等诸多优点。被广泛用作半导体单晶及Ⅲ-V族化合物合成用的坩埚、基座；原位合成砷化镓、磷化铟、磷化镓等单晶的液封直拉法系列坩埚；分子束外延(MBE)用的系列坩埚；垂直梯度凝固法（VGF）、垂直布氏（VB）法系列坩埚；热解氮化硼/热解石墨（PBN/PG）复合加热器涂层；高温绝缘流体喷嘴；石墨加热器绝缘涂层；金属有机化学气相沉积（MOCVD）系统绝缘板；异形坩埚及异形石墨件涂层；晶片退火工艺用复合加热器等等。

气相沉积炉是制备热解氮化硼制品的核心设备。为了达到热解氮化硼的高温反应条件，确保制备高纯度热解氮化硼制品，气相沉积炉内的温度会持续保持在1800～2000℃。气相沉积炉的外壳为钢材料制成，钢质外壳内具有碳纤维或陶瓷等高性能隔热保温材料构成的保温隔热层，从而保证了气相沉积炉的沉积腔内足够的反应温度，同时也限制了外壳的表面温度，避免温度过高而造成人员伤害或设备损坏等安全事故。一般来说，要求外壳表面温度不超过50℃。外壳一般为夹层结构，采用循环冷却水的方式进行降温。但在生产过程中，经常会出现用电超负荷或其他原因造成短时断电或冷却水循环设备故障等原因，使循环冷却水短时中断而引发因短时降温中断造成设备损坏。

有鉴于上述现有的气相沉积炉存在的诸多问题，本实用新型的设计人依靠多年的工作经验和丰富的专业知识积极加以研究和创新，最终研发出一种制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，可有效抑制气相沉积炉因各种原因造成的短时升温，结构简单易于实施。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，可有效抑制气相沉积炉因各种原因造成的短时升温，结构简单易于实施。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，其中炉体设于相变保护套内，在炉体与相变保护套之间填充有相变保温介质形成相变保温层。

进一步，所述相变保温介质为有机相变保温介质或无机相变保温介质。

进一步，所述有机相变保温介质为石蜡、脂肪酸、高密度乙烯或多元醇。

进一步，所述无机相变保温介质为结晶水合盐。

进一步，所述炉体由内至外依次为具有沉积腔的石墨筒、加热器、保温隔热层和具有夹层的外壳。

进一步，所述保温隔热层为碳纤维或陶瓷材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉通过在炉体外侧设置相变保护套并在炉体与相变保护套之间填充相变保温介质，通过相变过程吸收大量的热能来抑制炉体温度的上升。本实用新型不但可以有效抑制气相沉积炉因各种原因造成的短时升温，并且结构简单易于实施。

附图说明

图1为本实用新型的制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

图1为本实用新型的制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉的结构剖图。如图1所示，制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，炉体由内至外依次为具有沉积腔101的石墨筒1、加热器2、碳纤维或陶瓷材料制成的保温隔热层3和具有夹层的外壳4。炉体设于相变保护套5内，在炉体与相变保护套5之间填充有形成相变保温层的相变保温介质6。本实用新型优选采用60～90℃发生固液转变的相变保温介质。可以有效抑制炉体的外壳非正常升温。且易于实施，可反复使用。外壳4内的夹层中通入循环冷却水进行降温。外壳4上具有循环冷却水出、入口（图中未示出）。炉盖由外层的钢质壳体7和内层的保温隔热层8构成。同样，外层的钢质壳体7也为夹层结构，夹层内入循环冷却水进行降温。其上设有循环冷却水出、入口（图中未示出）。石墨筒1上设有石墨盖9。炉体上具有原料进气口11。炉盖上具有出气口10。图中未示出的气相沉积炉应有的其他部件在现有技术中均可得知，在此不在赘述。

作为本实施例的优选，相变保温介质为有机相变保温介质或无机相变保温介质。其中有机相变保温介质为石蜡、脂肪酸、高密度乙烯或多元醇。无机相变保温介质为结晶水合盐。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，其特征在于，其中炉体设于相变保护套内，在炉体与相变保护套之间填充有相变保温介质形成相变保温层。

2.根据权利要求1所述的制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，其特征在于，所述相变保温介质为有机相变保温介质或无机相变保温介质。

3.根据权利要求2所述的制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，其特征在于，所述有机相变保温介质为石蜡、脂肪酸、高密度乙烯或多元醇。

4.根据权利要求2所述的制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，其特征在于，所述无机相变保温介质为结晶水合盐。

5.根据权利要求1所述的制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，其特征在于，所述炉体由内至外依次为具有沉积腔的石墨筒、加热器、保温隔热层和具有夹层的外壳。

6.根据权利要求5所述的制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，其特征在于，所述保温隔热层为碳纤维或陶瓷材料制成。

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