CN216282733U - 一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，属于碳化硅粉料制备技术领域；包括多个依次上下堆叠的分层坩埚以及设置于最上层的分层坩埚上方的坩埚盖；分层坩埚为圆筒状结构，内部通过水平的坩埚底分为独立的两部分，坩埚底的上端设置有坩埚底，十字挡板将分层坩埚内部分为独立的四个区域，分层坩埚的内壁面上以及十字挡板的侧壁上设置有导热鳞片；分层坩埚的上下端开口处分别设置上部卡接槽和下部卡接槽，下层的分层坩埚的上部卡接槽插接于上层的分层坩埚的下部卡接槽中，坩埚盖的下端开口处设置有下部卡接槽，坩埚盖通过下部卡接槽卡接于最上层的分层坩埚的上部卡接槽上；解决了目前制备碳化硅粉料的坩埚传热效率低、反应均匀度差的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于碳化硅粉料制备技术领域，具体涉及一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚。
背景技术
碳化硅（SiC）性能优势显著、用途广泛，在高端材料、高端设备制造业中有着重要的应用，5G通信、新能源汽车等产业对碳化硅材料有巨大的需求。
目前碳化硅粉料制备方法包括固相法，如碳热还原法、Si与C直接反应法等；液相法，如溶胶-凝胶法、聚合物热分解法等；气相法，如化学气相沉积法、等离子体法、激光诱导法等。其中，自蔓延法利用化学反应自身放热合成材料，碳、硅之间反应是弱放热反应，在室温下反应难以点燃和维持下去，需要提供持续的热源。在实际生产中，热源一般位于坩埚外部，热量由坩埚壁向坩埚中部传输，由于粉料间导热性能不佳，坩埚内粉料传热效率低，且存在较大的温度梯度，导致合成粉料反应效率低，反应均匀度差。
为了解决上述问题，提供了一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，提高粉料反应效率和均匀度。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚；解决目前制备碳化硅粉料的坩埚传热效率低、反应均匀度差的问题。
为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。
一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，包括分层坩埚以及坩埚盖，多个分层坩埚依次上下堆叠，坩埚盖设置于最上层的分层坩埚上方；所述分层坩埚为圆柱形的筒状结构，分层坩埚的内部设置有水平的坩埚底，坩埚底将分层坩埚内部分为独立的两部分，分层坩埚内部设置有十字挡板，所述十字挡板设置于坩埚底的上端，十字挡板将分层坩埚内部分为独立的四个区域，分层坩埚的内壁面上以及十字挡板的侧壁上设置有导热鳞片；
分层坩埚的上端开口处外侧设置有环形的上部卡接槽，下端开口处内侧设置有环形的下部卡接槽，下层的分层坩埚的上部卡接槽插接于上层的分层坩埚的下部卡接槽中，坩埚盖的下端开口处设置有下部卡接槽，坩埚盖通过下部卡接槽卡接于最上层的分层坩埚的上部卡接槽上。
进一步的，所述坩埚底与分层坩埚上端开口的距离大于与下端开口的距离。
进一步的，所述十字挡板的下端与坩埚底上端面相固定连接，十字挡板的外边缘与分层坩埚的内壁面相固定连接。
进一步的，所述十字挡板的高度小于坩埚底与分层坩埚上端开口的距离。
进一步的，所述上部卡接槽的内径大于分层坩埚的内径，而小于分层坩埚的外径；所述下部卡接槽的内径略小于上部卡接槽的内径。
进一步的，所述坩埚盖为上端封闭、下端开口的圆筒状结构，坩埚盖的外径以及壁厚与分层坩埚的外径以及壁厚相等。
更进一步的，所述坩埚盖的下部卡接槽与分层坩埚的下部卡接槽结构相同。
本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：
本实用新型提供的用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，分层坩埚内壁上以及十字挡板的侧壁上设置有导热鳞片，导热鳞片可以将分层坩埚吸收到的热量传输至粉料内部，从而增加热传输效率，增加导热效率，提高反应效率，降低能耗。并且在分层坩埚内部设置十字挡板，可以增加分层坩埚与粉料的接触面积，从而进一步削弱粉料中的温度梯度，使粉料反应均匀程度趋于一致。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：
图1是本实用新型中分层坩埚的俯视图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是图2中A的局部放大示意图；
图4是图2中B的局部放大示意图；
图5是本实用新型整体的俯视图；
图6是图5中的B-B剖视图；
其中，1为分层坩埚、2为坩埚盖、3为坩埚底、4为十字挡板、5为上部卡接槽、6为下部卡接槽、7为粉料。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1—6所示，本实用新型提供了一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，包括分层坩埚1以及坩埚盖2，多个分层坩埚1依次上下堆叠，坩埚盖2设置于最上层的分层坩埚1上方。
所述分层坩埚1为圆柱形的筒状结构，分层坩埚1的内部设置有水平的坩埚底3，坩埚底3将分层坩埚1内部分为独立的两部分，坩埚底3与分层坩埚1上端开口的距离大于与下端开口的距离。所述分层坩埚1内部设置有十字挡板4，所述十字挡板4设置于坩埚底3的上端，十字挡板4的下端与坩埚底3上端面相固定连接，十字挡板4的外边缘与分层坩埚1的内壁面相固定连接，通过所述十字挡板4将分层坩埚1内部分为独立的四个区域。
所述十字挡板4的高度小于坩埚底3与分层坩埚1上端开口的距离。
所述分层坩埚1的内壁面上以及十字挡板4的侧壁上设置有导热鳞片。
所述分层坩埚1的上端开口处外侧设置有环形的上部卡接槽5，所述上部卡接槽5的内径大于分层坩埚1的内径，而小于分层坩埚1的外径。所述分层坩埚1的下端开口处内侧设置有环形的下部卡接槽6，所述下部卡接槽6的内径略小于上部卡接槽5的内径。上层的分层坩埚1放置于下层的分层坩埚1上时，下层的分层坩埚1的上部卡接槽5插接于上层的分层坩埚1的下部卡接槽6中。通过上述插接结构，实现分层坩埚1的依次堆叠放置。
所述坩埚盖2为上端封闭、下端开口的圆筒状结构，坩埚盖2的外径以及壁厚与分层坩埚1的外径以及壁厚相等。所述坩埚盖2的下端开口处设置有下部卡接槽6，所述坩埚盖2的下部卡接槽6与分层坩埚1的下部卡接槽6结构相同，坩埚盖2通过下部卡接槽6卡接于最上层的分层坩埚1的上部卡接槽5上。
本实用新型的工作原理为：
当需要制备碳化硅粉料时，将粉料7放置于分层坩埚1内部，并通过十字挡板4将每一层分层坩埚1内的粉料分隔在四个独立的区域中，最后将坩埚盖2盖在最上层的分层坩埚1上端。
由于分层坩埚1内壁上以及十字挡板4的侧壁上设置有导热鳞片，导热鳞片可以将分层坩埚1吸收到的热量传输至粉料7内部，从而增加热传输效率。并且在分层坩埚1内部设置十字挡板4，可以增加分层坩埚1与粉料7的接触面积，从而进一步削弱粉料7中的温度梯度，使粉料7反应均匀程度趋于一致。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，其特征在于：包括分层坩埚（1）以及坩埚盖（2），多个分层坩埚（1）依次上下堆叠，坩埚盖（2）设置于最上层的分层坩埚（1）上方；所述分层坩埚（1）为圆柱形的筒状结构，分层坩埚（1）的内部设置有水平的坩埚底（3），坩埚底（3）将分层坩埚（1）内部分为独立的两部分，分层坩埚（1）内部设置有十字挡板（4），所述十字挡板（4）设置于坩埚底（3）的上端，十字挡板（4）将分层坩埚（1）内部分为独立的四个区域，分层坩埚（1）的内壁面上以及十字挡板（4）的侧壁上设置有导热鳞片；
分层坩埚（1）的上端开口处外侧设置有环形的上部卡接槽（5），下端开口处内侧设置有环形的下部卡接槽（6），下层的分层坩埚（1）的上部卡接槽（5）插接于上层的分层坩埚（1）的下部卡接槽（6）中，坩埚盖（2）的下端开口处设置有下部卡接槽（6），坩埚盖（2）通过下部卡接槽（6）卡接于最上层的分层坩埚（1）的上部卡接槽（5）上。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，其特征在于：所述坩埚底（3）与分层坩埚（1）上端开口的距离大于与下端开口的距离。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，其特征在于：所述十字挡板（4）的下端与坩埚底（3）上端面相固定连接，十字挡板（4）的外边缘与分层坩埚（1）的内壁面相固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，其特征在于：所述十字挡板（4）的高度小于坩埚底（3）与分层坩埚（1）上端开口的距离。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，其特征在于：所述上部卡接槽（5）的内径大于分层坩埚（1）的内径，而小于分层坩埚（1）的外径；所述下部卡接槽（6）的内径略小于上部卡接槽（5）的内径。
6.根据权利要求1所述的一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，其特征在于：所述坩埚盖（2）为上端封闭、下端开口的圆筒状结构，坩埚盖（2）的外径以及壁厚与分层坩埚（1）的外径以及壁厚相等。
7.根据权利要求1所述的一种用于制备碳化硅粉料的石墨坩埚，其特征在于：所述坩埚盖（2）的下部卡接槽（6）与分层坩埚（1）的下部卡接槽（6）结构相同。
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