CN211005714U - 一种金刚石薄膜的制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种金刚石薄膜的制备装置，属于气相沉积技术领域。该制备装置包括反应室、水冷管道和加热器；所述水冷管道安装于反应室的外壁内侧；所述加热器包括外壳和容纳槽；所述容纳槽容置于外壳内腔中；容纳槽与外壳围设出空腔；所述外壳连通有进水管和出水管；所述进水管与所述水冷管道连通。该制备装置利用携带热量的冷却剂加热制备金刚石过程中需要加热原料的原料罐，能够充分利用能源，降低能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于气相沉积技术领域，具体地指一种金刚石薄膜的制备装置。
背景技术
金刚石具有硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性好等优点，在切削、钻探和电子工业等领域中得到广泛的应用。通过静态超高压高温技术和气相沉积技术可制备出符合生产要求的人造金刚石。
现有技术中，部分气相沉积炉会在炉内安装水冷管道，以调节炉内温度。水冷管道中的冷却剂在气相沉积炉内被加热后，携带有大量的热量，但这些热量一般都得不到充分的利用。
实用新型内容
为解决现有技术中冷却剂携带的热量未得到充分利用等问题，本实用新型提供了一种金刚石薄膜的制备装置。
本实用新型采用的技术方案是：一种金刚石薄膜的制备装置，包括反应室、水冷管道和加热器；
所述水冷管道安装于反应室的内壁；
所述加热器的外壳顶部向内凹陷，形成容纳槽；所述外壳中空，形成空腔；
所述外壳连通有进水管和出水管；所述进水管与所述水冷管道连通。
所述出水管与外壳顶部连通。
所述容纳槽底部安装有加热元件。
所述容纳槽由导热材料制成。
所述加热器的外壳外侧包覆有保温材料层。
所述进水管外侧包覆有保温材料层。
所述反应室的外壁开设有第一进气口。
所述制备装置还包括原料罐；原料罐位于容纳槽内；原料罐顶部开设有出气口，出气口通过管道与第一进气口连通。
本实用新型的有益效果是：利用携带热量的冷却剂加热制备金刚石过程中需要加热原料的原料罐，能够充分利用能源，降低能耗。
附图说明
图1为本实用新型金刚石薄膜制备装置的内部结构示意图。
图2为加热器的示意图。
图中，101-外壳，102-容纳槽，103-空腔，104-进水管，105-出水管，106-加热元件，200-反应室，201-第一进气口，202-第二进气口，203-抽气口，300-水冷管道，400-原料罐，401-出气口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。为了突出本实用新型的重点，本文对一些常规的操作和设备、装置、部件进行了省略，或仅作简单描述。
如图1所示，一种金刚石薄膜的制备装置，包括反应室200、水冷管道300、加热器和原料罐400。
反应室200的外壁开设有第一进气口201、第二进气口202和抽气口203。热原料气体通过第一进气口201进入反应室200，无需加热的原料气体通过第二进气口202进入反应室200，原料气体在反应室200内气相沉积，生成金刚石薄膜；废气通过抽气口203排出反应室200。
水冷管道300安装于反应室200的内壁，以调节反应室200内的温度和保护内壁。
如图1和图2所示，加热器的外壳101顶部向内凹陷，形成容纳槽102；外壳101中空，形成空腔103。外壳101连通有进水管104和出水管105；进水管104与水冷管道300连通。加热器用于加热制备金刚石过程中需要加热原料的原料罐400。例如在制备单晶金刚石过程中，通入水蒸气可提高制得的金刚石的品质，原料罐400内装有水，加热器将水加热，产生水蒸气。容纳槽102用于放置原料罐400。空腔103用于容纳被加热的冷却剂。容纳槽102底部安装有加热元件106，以弥补加热原料罐400所缺少的热量。加热器的外壳101外侧包覆有保温材料层，以避免冷却剂携带的热量散失，使加热效率更高。容纳槽102由导热材料制成，以提高加热效率。作为优选，容纳槽102由不锈钢制成。进水管104外侧包覆有保温材料层，以避免冷却剂携带的热量散失。出水管105与外壳101顶部连通，以使冷却剂充满空腔103，从而使原料罐400的受热面积更大，加热效率更高。
原料罐400放置于容纳槽102内。原料罐400的顶部开设有出气口401。出气口401通过管道与第一进气口201连通。
工作原理：水冷管道300内的冷却剂在反应室200内被加热后，通过进水管104进入原料加热器的空腔103内，充满空腔103后从出水管105流出。空腔103内的冷却剂对放置在容纳槽102内的原料罐400进行加热。当无冷却剂流入空腔103水冷系统未开启时，或冷却剂温度较低时，令加热元件106对原料罐400进行加热。热原料气体通过第一进气口201进入反应室200，无需加热的原料气体通过第二进气口202进入反应室200，在反应室200内进行气相沉积，生成金刚石薄膜；废气通过抽气口203排出反应室200。
需要理解到的是：虽然本实用新型已通过具体实施方式对其进行了较为详细的描述，但这些描述并非对本实用新型专利范围的限制，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变动，均属于本实用新型所保护的范围。
Claims (8)
1.一种金刚石薄膜的制备装置，其特征在于，包括反应室（200）、水冷管道（300）和加热器；
所述水冷管道（300）安装于反应室（200）的内壁；
所述加热器的外壳（101）顶部向内凹陷，形成容纳槽（102）；所述外壳（101）中空，形成空腔（103）；
所述外壳（101）连通有进水管（104）和出水管（105）；所述进水管（104）与所述水冷管道（300）连通。
2.根据权利要求1所述的金刚石薄膜的制备装置，其特征在于，所述出水管（105）与外壳（101）顶部连通。
3.根据权利要求1所述的金刚石薄膜的制备装置，其特征在于，所述容纳槽（102）底部安装有加热元件（106）。
4.根据权利要求1所述的金刚石薄膜的制备装置，其特征在于，所述容纳槽（102）由导热材料制成。
5.根据权利要求1所述的金刚石薄膜的制备装置，其特征在于，所述加热器的外壳（101）外侧包覆有保温材料层。
6.根据权利要求1所述的金刚石薄膜的制备装置，其特征在于，所述进水管（104）外侧包覆有保温材料层。
7.根据权利要求1所述的金刚石薄膜的制备装置，其特征在于，所述反应室（200）的外壁开设有第一进气口（201）。
8.根据权利要求1所述的金刚石薄膜的制备装置，其特征在于，所述制备装置还包括原料罐（400）；原料罐（400）位于容纳槽（102）内；原料罐（400）顶部开设有出气口（401），出气口（401）通过管道与第一进气口（201）连通。
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2019
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