KR20040095145A - 화학적 증기침투에 의한 기판의 치밀화 방법 및 이의 장치 - Google Patents

화학적 증기침투에 의한 기판의 치밀화 방법 및 이의 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학적 증기침투에 의한 다공성 기판의 치밀화 방법에 관한 것으로, 이 독창적인 방법은 체임버(10)의 적재영역으로 치밀화될 다공성 기판을 적재하는 단계와; 전술된 체임버의 내부공간부를 가열하는 단계 및; 체임버의 한쪽 단부에 배치된 주입구를 통해 상기 체임버내로 반응가스를 주입하는 단계를 포함한다. 적재영역에 위치된 기판(20)과 접촉하기 전에, 체임버내로 흡입된 반응가스는 가스주입구에 연결되고 적재영역을 관통하여 뻗어 있는 덕트(30)를 따라 흐르면서 적어도 부분적으로 예열되는데, 상기 덕트는 체임버의 내부온도를 상승시킨다. 예열된 반응가스는 덕트의 측벽(32)의 길이방향을 따라서 배치된 하나 이상의 개구부(33)에 의해 적재영역으로 전달된다.

Description

화학적 증기침투에 의한 기판의 치밀화 방법 및 이의 장치{Method and installation for the densification of substrates by means of chemical vapour infiltration}
종래 기술에서, 화학적 증기침투에 의한 기판의 치밀화 방법은 체임버의 적재영역으로 치밀화될 다공성 기판을 적재하는 단계와, 체임버의 내부공간부를 가열하는 단계, 체임버의 한쪽 단부에 배치된 주입구를 통해 상기 체임버내로 반응가스를 주입하는 단계 및, 체임버내로 주입된 후에 그리고 적재영역내에 배치된 부품과 접촉하기 전에 반응가스를 예열하는 단계를 포함한다.
체임버 내부의 온도와 압력은 반응가스가 기판의 세공(細孔)내로 확산되어 매트릭스를 이루는 재료 속으로 적층할 수 있도록 반응가스의 하나 이상의 구성성분으로 분해되거나 다수의 구성성분들이 함께 반응하도록 선택된다.
종래에는, 반응가스주입구로 유입된 반응가스가 체임버 내부에 배치된 예열기 구역을 통과하는 가스를 위해 예열된다. 종래의 예열기 구역은 서로 중첩된 다수의 천공플레이트로 이루어지고, 체임버 내부온도를 상승시킨다.
반응가스를 예열하는 목적은 적재영역으로 들어갈 때에 바람직한 매트릭스를 형성하기 위해 요구되는 온도로 가능한 한 근접하게 유지하기 위함이다. 통상적으로, 증착탄소 혹은 세라믹의 매트릭스를 형성하기 위한 반응가스가 대략 1000℃ 정도라면, 바람직한 온도보다 수 십도 아래인 반응가스의 온도는 치밀화율과 적층된 매트릭스재의 미세구조에 중대한 영향을 끼친다.
이는 특히 적층물(stack)내에 적층된 치밀화 기판, 특별하기로 복합재료로 된 브레이크 디스크용 원형기판에서 관찰된다. 적층물에 있는 원형기판의 치밀화 방법과 이의 장치는 미국특허 제 5,904,957호와 유럽특허 제 0,792,385호에 기재되었다. 예열기 구역에서 유입하는 반응가스는 체임버의 하부에 배치된 반응가스주입구를 갖춘 중첩된 원형기판으로 되어 있으며 예열기 구역 위의 적재영역으로 수직하게 뻗어 있는 적층물의 내부공간부으로 흡입된다. 치밀화 구배는 적층물의 하부에 배치된 기판과 다른 기판 사이에서 관찰되는데, 이 구배는 반응가스의 예열이 불충분할수록 더 커진다.
문제점은 예열기 구역의 용적을 증가시켜 해결될 수 있지만, 주어진 체임버의 총용적에서 기판을 적재시킬 수 있는 가용공간은 줄어들 것이다. 불행하게도, 화학적 증기침투에 의한 치밀화 공정은 방대하면서 고가의 장치로 실현되므로, 장치는 완전하게 사용될 수 있는 적재용량을 갖출 필요가 있다.
덧붙여서, 적층물 상부에 도달한 반응가스는 적층물의 전체 높이를 따라 통과하며서 성장하는데, 적층물 상부에 배치된 기판은 적재영역으로 주입된 반응가스의 구성성분과는 상이한 구성성분의 반응가스를 수용한다. 또한, 이는 다른 치밀화 특성을 야기시킬 수 있다.
본 발명은 화학적 증기침투기술에 관한 것으로, 본 발명의 응용분야는 다공성 기판의 치밀화(緻密化), 특히 매트릭스에 의한 섬유성 기판을 치밀화시킨 복합성 소재를 제조하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 화학적 증기침투에 의한 치밀화 장치를 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 2는 도 1의 장치에서 반응가스의 예열 및 분배용 덕트를 확대하여 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 반응가스의 예열 및 분배용 덕트의 변형예를 도시한 단면도,
도 4는 화학적 증기침투에 의한 종래의 치밀화 장치의 실시예를 개략적으로 도시한 정면도,
도 5는 반응가스의 예열 및 분배용 덕트의 다른 실시예를 도시한 정면도,
도 6은 도 5의 덕트의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 화학적 증기침투에 의한 치밀화 장치를 확대하여 개략적으로 도시한 정면도 및,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 장치의 다른 실례를 개략적으로 도시한 정면도이다.
본 발명의 목적은 성장된 반응가스를 분배할 수 있는 단계와, 예열하는 단계 및, 더욱 일반적으로 감소된 적재영역에서 다른 위치에 배치된 기판들 사이에서 치밀화 구배가 일어나는데, 적재용량의 감축없이 심지어는 적재용량이 증가하여도 치밀화 구배가 일어나는 단계를 포함한다.
이 목적은 이미 기술된 바와 같은 방법으로 성취될 수 있으며, 체임버내로 흡입된 반응가스는 가스주입구에 연결되고 적재영역을 관통하여 뻗어 있는 덕트를 지나면서 적어도 부분적으로 예열되는데, 이 덕트는 체임버 내부온도를 상승시키고, 예열된 반응가스는 덕트의 길이방향을 따라 덕트의 측벽에 형성된 하나 이상의 개구부를 통해 적재영역내로 분배된다.
그러므로, 덕트는 반응가스를 예열하면서 적재영역으로 반응가스의 분배를 돕는다.
반응가스는 덕트의 측벽을 지나 길이방향으로 뻗은 하나 이상의 슬롯을 매개로 분배된다.
변형가능하게는, 반응가스는 덕트의 측벽을 관통하여 형성된 다수의 천공구멍을 매개로 체임버에서 분배된다.
예열을 촉진하기 위해서는, 반응가스는 덕트내부 안쪽으로 뻗은 열교환기의 표면에 형성된 벽면과 접촉하면서 덕트내로 흐르는 것이 바람직하다.
원형기판이 적어도 하나의 수직형 적층물의 적재영역에 안착되어 치밀화할 때, 체임버내로 흡입된 반응가스는 적층물 내부에서 수직되게 뻗은 덕트를 따라서 통과하면서 바람직하게 예열되고 분배된다.
그런 다음에, 반응가스는 덕트의 측벽에 형성된 개구부만을 매개로 하여서 바람직하게 분배된다.
본 발명의 다른 목적은 전술된 방법을 실행시킬 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 치밀화될 기판을 적재하기 위한 체임버와, 이 체임버를 형성하면서 체임버를 가열하는 수단과 연결되어 있는 서셉터(susceptor), 체임버의 한쪽 단부에 있는 반응가스주입구 및, 체임버 내부에 배치되어 반응가스를 예열하는 수단을 내부에 구비한 장치로서 성취되는 바, 상기 덕트는 장치내에서 체임버 내부의 반응가스주입구와 연결되고 적재영역을 관통하여 뻗되, 그 안에서 반응가스를 분배하도록 적재영역에서 길이방향을 따라 측면개구부를 제공한다.
한 실시예에서, 개구부는 적어도 하나의 길이방향의 슬롯의 형태로 되어 있다. 그런 다음에, 튜브의 벽은 각 패널 사이에 길이방향의 틈새를 갖는 다수의 패널로서 형성된다.
다른 실시예에서, 개구부는 덕트를 따라 분배된 천공구멍의 형태로 되어 있다.
바람직하기로는, 벽은 덕트 내부에 배치되는데, 이러한 내부벽은 그런 후에 각 패널 사이의 틈새를 갖는 길이방향의 패널의 형태로 되어 있다.
본 발명은 첨부도면을 참조로 하여서 도면에 국한되지 않게 아래의 설명으로 더욱 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 다공성 기판(20)을 적재한 체임버(10)의 개략도이다. 일례에 의하면, 기판(20)은 탄소섬유의 예비 형성품 혹은 미리 치밀화된 형성품으로 이루어진 블랭크(blank)로서, 형성품 혹은 블랭크는 증착탄소의 매트릭스를 괴밀화시킨 탄소-탄소복합재료로 브레이크 디스크를 제작하는데 사용된다.
적재는 수직방향으로 배열된 기판의 중앙통로로 형성된 내부공간부(21)을 형성하는 기판의 적층물형태로 되어 있다. 적층물은 버팀대(12a) 위에 올려진 바닥지지플레이트(11)로 운반된다. 다수의 적층부들은 하나 이상의 중간플레이트(13)로 각기 분리되어 있다. 플레이트(11)는 기판(20)을 관통한 중앙통로와 중간플레이트(13)의 개구부(13a)를 축방향으로 배열한 개구부(11a)를 구비한다. 이의 상부에서, 기판의 적층물은 내부공간부(21)을 밀폐하는 덮개(22)를 구비한다. 플레이트(13)는 컬럼 혹은 기둥(12b)을 매개로 지지플레이트(11)로 지지된다.
각 기판(20)은 근접한 기판들과 분리되어 있으며, 틈새(24)를 형성하는 하나 이상의 스페이서(23)로 근접한 플레이트(11 또는 13) 혹은 덮개(22)와 적당히 분리되어 있다(도 1과 도 2 참조). 예컨대, 방사상으로 배치된 스페이서(23)는 내부공간부(21)과 체임버의 내부와 적층물의 외부에 배치된 외부공간부(25)를 상호연통하는 통로를 형성하도록 배열된다.
스페이서(23) 사이에 존재하는 통로는 미국공보 제 5,904,957호에 기재된 바와 같이 공간부(21,25) 사이에 압력의 균형을 유지할 수 있는 크기로 되어 있다.변형가능하기로, 프랑스 특허출원 제 01/03004호에 기재된 바와 같이 공간부(21,25)사이에 존재하는 압력구배를 허용하도록 작은 흐름부를 제공하는 누출통로를 구비한다.
체임버는 이 체임버의 측면을 형성하는 서셉터(14)에 의해서 가열된다. 예컨대, 히터플레이트(heater plate)는 유도코일(15)과 유도적으로 연결된 유전체로 이루어진다. 코일(15)은 체임버를 둘러싸고 단열을 제공하는 벽(16)에 의해 서셉터(14)와 분리되어 있다. 변형가능하기로, 서셉터는 이와 열적으로 연결된 전기저항의 방식으로 가열된다.
탄소의 전구체(precursor)인 하나 이상의 구성성분을 함유한 반응가스는 체임버의 하부(17)에 형성된 개구부(17a)를 통해 체임버로 주입된다. 전구체들은 탄화수소, 통상적으로 메탄, 프로판, 혹은 이들 가스상의 혼합물들이다. 하부(17)와 플레이트(12) 사이의 틈새에서, 반응가스가 개구부(17a,11a)와 상호연결되어 있는 원통형 벽(18)으로 흐른다.
수직튜브형 덕트(30)는 개구부(11a)에 연결된 하단부를 갖추고 공간부(21) 내부에서 수직하게 뻗어서 기판의 적층물의 상부에 근접한다. 상단부에서, 덕트(30)는 덮개(31)로 밀폐된다. 덕트(30)는 모듈방식으로 설치되도록 하기 위해서 단부에 연결된 다수의 부로 되어 있다.
도 1과 도 2로 도시된 일례에서, 덕트(30)는 이 덕트(30)의 길이부와 축 둘레를 따라 분배될 천공형태의 다수의 개구부(33)를 구비한다.
그러므로, 체임버 내로 흡입된 반응가스는 덕트(30)내의 개구부(33)를 통과하여 내부공간부(21)으로 분배되며, 기판(20)을 통해 확산되고 스페이서(23) 사이에 있는 통로를 지나서 공간부(21)에서 공간부(25)로 통과한다. 잔류가스는 체임버의 덮개(19)를 관통하여 형성된 개구부(19a)를 매개로 체임버(10)로부터 배출되고 흡입구(도시되지 않음)에 연결된다.
덕트(30)는 적층물의 총 높이에 걸쳐서 반응가스를 분배할 뿐만 아니라 이 가스를 예열하며, 덕트(30)가 체임버의 내부온도를 상승시킨다.
예열을 촉진하기 위해서, 내부열교환기 벽들이 덕트(30) 내부에 배치된다. 도 3의 실시예에서, 내부벽은 덕트의 축 둘레로 분배된 길이방향의 패널형태(35)로 되어 있으며, 이 패널(35) 사이에 틈새를 형성한다.
덕트(30)와 덮개(31) 및 내부벽(35)은 예컨대 흑연으로 되어 있다. 다른 재료로는 탄소-탄소의 복합재를 사용할 수 있다. 체임버(10)의 벽(14,17,19)은 흑연으로 되어 있는 것이 바람직하다. 플레이트(11,13)와, 덮개(22), 스페이서(23) 및, 벽(18)은 예컨대 흑연 혹은 탄소-탄소의 복합재로 되어 있다.
반응가스주입구와 적층물이 올려져 있는 플레이트(11) 사이에 예열기 구역(1)을 갖춘 종래의 장치와 비교하자면, 도 1 및 도 2의 장치는 예열기 구역을 구비하지 않아서, 상당히 증가된 적재용량을 갖는다. 플레이트(11) 위로 뻗은 체임버(10)의 적재영역이 예열기 구역과 장치 내에서 상대적으로 큰 공간을 차지하는 하나씩 배치된 천공플레이트(2)를 갖춘 도 4에 도시된 장치의 적재영역보다 크다.
그럼에도 불구하고, 본 발명의 조립체내에 예열기 구역이 존재하는데, 구역은 종래의 장치의 구역보다 작다.
덕트(30)의 직경은 열교환을 위한 큰 면적을 제공할 수 있을 정도로 충분히 커야만 하는 한편, 그럼에도 불구하고 기판(20)의 적층물과는 이격되어 있다.
도 5와 도 6은 도 1과 도 2의 장치 내에 덕트(30)를 대신할 수 있도록 반응가스의 예열 및 분배용 덕트(40)의 변형예를 도시한 것이다.
덕트(40)의 측벽(42)은 덕트의 전체 길이부에 걸쳐 뻗어 있는 길이방향의 슬롯의 형태로 된 개구부(43)를 갖추는데, 이 덕트는 상단부에서 덮개(41)로 밀폐된다. 도시된 일례에서, 슬롯(43)은 직선으로 되어 있고 덕트(40)의 축 둘레로 배분되어 있다.
슬롯(43)은 덕트(40)의 측벽(42)을 이루는 길이방향의 패널들(44) 사이의 틈새로 형성된다. 열교환의 목적으로 추가적인 내부벽들이 덕트(40)내에 배치된다. 도 3의 실시예와 같이, 이 내부벽들은 덕트의 축 둘레로 배분된 길이방향의 패널(45) 형태로 되어 있고, 이 패널들 사이에는 틈새(46)가 형성된다. 패널(44,45)이 덕트(40)의 축 둘레에서 엇갈리게 배치되어 있어서, 각 틈새(46)는 2개의 슬롯(43) 사이의 패널(44)과 접한다.
자연적으로, 슬롯은 직선통로와는 다른 통로를 허용할 수 있는데, 예컨대 덕트의 하부로부터 상부까지 나선형 통로를 허용할 수 있다.
전체적으로, 덕트의 측벽에 형성된 개구부는 임의의 바람직한 형상이 가능한데, 예컨대 직사각형 혹은 가늘고 긴 개구부가 축방향, 원주방향, 혹은 사선방향으로 뻗는다.
도 1과 도 2의 실시예에 있어서, 기판(20)의 단일 적층물이 도시되었다. 변형가능하기로, 기판으로 된 다수의 적층물들은 체임버 내부에서 나란히 안착될 수 있다. 이 경우에, 반응가스의 예열 및 분해용 덕트는 각 적층물 내부에 안착되고 반응가스용 일반주입구 또는 바람직하기로 덕트에 배열된 특정 주입구에 연결된다.
반응가스의 흐름방향이 역으로 진행되는 것을 관찰할 수 있는데, 가스주입구는 체임버의 덮개를 관통하게 형성되고 배출구는 적층물을 지지하는 플레이트로부터 이격되어 하부에 형성된 후에, 적층물의 중앙통로는 이 하단부에서 밀폐된다.
도 1에 도시된 것과 동일한 방식으로 도 7에 도시된 바와 같이, 원형기판(120)의 적층물은 유도코일(115)과 유도적으로 결합된 서셉터(114)로 측면에 형성된 체임버(110)내로 수용되되, 단열판(116)은 서셉터와 유도코일 사이에 배치된다. 기판(120)의 적층물은 하나 이상의 중간플레이트(113)로서 서로 이격되게 적층된 다수의 적층부를 이루고, 올려져 있는 하부플레이트(111)는 적층물을 밀폐하기 위해서 중앙에 개구부를 구비하지 않는다.
상단부에서, 적층물은 그 내부공간부(121)의 축방향으로 배열된 중앙개구부(122a)를 제공하는 덮개(122)로 마무리된다.
덮개(119)를 관통하여 체임버(110)의 주입구와 중앙개구부(122a) 사이에서, 흡입된 반응가스가 최적으로 소량의 가스용 예열기 구역을 둘러싼 원통형 벽(118)으로 흐른다.
수직튜브형 덕트(130)는 개구부(122a)에 연결된 상단부를 구비하고 덕트의 하단부를 밀폐하는 플레이트(111)로 뻗는다. 덕트(130)는 전술된 덕트(30,40)와 유사하다. 도시된 일례에서, 덕트(130)는 길이부를 따라 그리고 덕트의 축 둘레로 분배되어 있는 다수의 개구부(133)를 제공하는 벽(132)을 갖춘다.
체임버 내로 흡입된 반응가스는 개구부(133)를 통과하여 기판으로 된 적층물의 내부공간부(121)으로 분배된다. 가스는 기판(120)을 관통하여 확산되고 기판들 사이로 삽입된 스페이서 사이에 있는 통로를 통과하여 공간부(121)에서 기판의 적층물 외부의 공간부(125)로 흐른다.
다른 점에 있어서는, 상기 장치는 도 1의 장치와 유사하다.
본 발명에 따른 방법과 장치는 브레이크디스크 형성품보다 다공성 기판을 치밀화하는 데에 사용되는데, 예컨대 도 8에 도시된 바와 같은 로켓엔진의 추진부용 형성품(220)으로 이루어진 기판을 치밀화하는데 사용될 수 있다.
다수의 기판(220)이 체임버(210)의 동일적재영역에서 수직하게 배열한 축방향의 통로로 배열된다. 하부기판은 버팀대(212a) 위에 올려진 플레이트(211)로 운반되는데, 다른 기판들은 원형의 중간플레이트(213) 위에 올려진다. 플레이트(213)는 컬럼 혹은 기둥(212b)을 매개로 지지플레이트(211)로 지지된다.
플레이트(213)에 중앙개구부(213a)를 갖춰, 기판(220)의 내부공간부가 기판의 적층물의 내부공간부(221)를 형성한다. 공간부(221)는 이의 상단부에서 덮개(222)로 밀폐된다. 스페이서(223)는 기판(220)의 축단부와 플레이트(211,213) 사이에 적층되어서, 기판의 외부에서 체임버의 내부로 공간부(221)와 공간부(225)을 연통할 수 있는 통로를 제공한다.
반응가스의 예열 및 분배용 덕트(230)는 하단부에서 플레이트(211)의 중앙개구부(211a)에 연결된다. 덕트(230)는 기판의 적층물의 상부의 근방에서공간부(221) 내부로 수직하게 뻗는데, 덕트(230)는 덮개(231)로 밀폐된다.
덕트(230)의 측벽(232)은 예컨대, 천공형태로 되어 있는 개구부(233)를 갖추는데, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예의 덕트(30)와 동일유형으로 되어 있다.
다른 점에 있어서는, 상기 장치는 도 1과 도 2의 실시예와 동일하다.
본 발명의 응용분야는 원형형상 혹은 중공형의 대칭축 형상의 기판을 치밀화하는 데에만 국한되지는 않는다.
그러므로, 도 9는 하부지지플레이트(311)를 갖춘 체임버(310)와 이 체임버(310)의 적재영역에 다수의 중간지지플레이트(313)를 도시한다. 플레이트(311,313)는 체임버 내로 반응가스를 흡입하도록 주입구에 배열된 각 중앙개구부(311a,313a)를 구비한다.
반응가스의 예열 및 분배용 수직덕트(330)는 개구부(311a)와 연결된 하단부를 구비하고 개구부(313a)를 지나 체임버(310)의 적재영역을 수직하게 통과하여 뻗는다. 적재영역의 상부 근방에 배치된 상단부에서, 덕트(330)는 덮개(331)로 밀폐된다.
플레이트(311,313)는 버팀대(312a)와 컬럼(312b)으로 지지된다.
플레이트(311,313)는 다양한 형상과 크기로 된 치밀화용 기판(320;일부만이 도시됨)을 지지한다.
다른 점에 있어서는, 상기 장치는 도 1과 도 2에 도시된 장치와 동일하다.
본 발명의 방법과 장치는 증착탄소의 매트릭스, 예컨대 세라믹 매트릭스보다 다공성 기판의 매트릭스를 치밀화하도록 사용될 수 있다. 다시 말하자면, 실리콘카바이드(SiC)로 만들어진 세라믹 매트릭스용 화학적 증기침투공정은 널리 알려져 있다. 반응가스의 구성물은 적층될 매트릭스의 성질에 따라서 선택되어진다.
가스의 예열 및 분배용 덕트의 측벽을 관통하는 개구부로 제공된 흐름부는 균일하게 분배하거나 덕트의 높이에 따라 분배한다. 반응가스가 다른 수준에서보다 튜브의 임의의 수준에서 더욱 필요성이 커지면 비균일분배가 특별하게 사용될 수 있다. 이는 기판의 적재형태 또는 기판의 크기가 적재영역의 높이에 따라 변화될 때에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 체임버의 적재영역에 치밀화용 다공성 기판을 적재하는 단계와; 체임버의 내부공간부를 가열하는 단계; 체임버의 한쪽 단부에 배치된 주입구를 매개로 체임버로 반응가스를 주입하는 단계 및; 체임버로 주입된 후에 그리고 적재영역에 배치된 기판과 접촉하기 전에 반응가스를 예열하는 단계;를 포함하는 화학적 증기침투에 의한 다공성 기판을 치밀화하는 방법에 있어서,
    상기 체임버로 흡입된 반응가스가 가스주입구에 연결되고 적재영역을 관통하여 뻗어 있는 덕트를 따라 흐르면서 적어도 부분적으로 예열되고, 이 덕트는 체임버 내부온도까지 상승되며, 예열된 반응가스는 덕트의 길이부를 따라 측벽에 형성된 하나 이상의 개구부를 통해 적재영역으로 분배되는 것을 특징으로 하는 화학적 증기침투에 의한 다공성 기판의 치밀화 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 반응가스는 덕트의 측벽을 길이방향으로 관통하여 뻗는 하나 이상의 슬롯을 통해 분배되는 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 반응가스는 덕트의 측벽을 관통하여 형성된 다수의 천공구멍을 통해 분배되는 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응가스는 열교환기면을형성하고 덕트 내부에 뻗는 벽과 접촉하면서 덕트를 따라 흐르는 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 수직형 적층물과 같은 적재영역에 적층된 원형기판을 치밀화하기 위해, 체임버내로 흡입된 상기 반응가스는 적층물내에 수직하게 뻗은 덕트를 따라 지나면서 체임버 내부에서 예열 및 분배되는 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 반응가스는 덕트의 측벽에 형성된 개구부만을 매개로 하여 분배되는 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 방법.
  7. 치밀화될 기판을 적재하는 영역을 갖는 체임버 내부와, 체임버를 형성하고 이 체임버를 가열하는 수단과 연결되어 있는 서셉터, 체임버의 한쪽 단부에 있는 반응가스주입구 및, 반응가스를 예열하도록 체임버 내부에 위치된 예열수단을 구비한 화학적 증기침투에 의한 다공성 기판을 치밀화하는 장치에 있어서,
    덕트는 상기 체임버 내부의 반응가스주입구에 연결되고, 적재영역을 관통하여 뻗으며, 이의 길이부를 따라 적재영역에 반응가스를 분배하기 위해서 적재영역으로 개방된 측면개구부를 구비한 것을 특징으로 하는 화학적 증기침투에 의한 다공성 기판의 치밀화 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 개구부는 적어도 하나의 길이방향의 슬롯형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 튜브의 벽은 패널들 사이에 길이방향으로 틈새를 갖는 다수의 패널로 형성된 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 개구부는 덕트를 따라 분배된 천공구멍의 형태로 된 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 장치.
  11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽은 덕트 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 내부벽은 패널들 사이에 길이방향으로 틈새를 갖는 다수의 패널의 형태로 된 것을 특징으로 하는 기판의 치밀화 장치.
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