一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置及方法，將滲碳石英器皿置于第一高純度石英管中，并開啟所述可控溫加熱爐，使碳源揮發(fā)，將碳源的蒸汽輸送至第一高純度石英管內(nèi)，控制高溫加熱爐溫度，使?jié)B碳石英器皿表面形成一層均勻、致密、光潔如鏡的碳層，該碳層與滲碳石英器皿表面形成原子間的結(jié)合，因此結(jié)合的非常牢固，完全克服了石墨器皿使用過程中碳脫落污染物料的問題，另外從根本上解決了物料易粘連石英器皿問題，提高了生產(chǎn)品質(zhì)，并減少了器皿破損，大大地節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石英器皿滲碳技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高純材料制備過程中石英器皿是不可或缺的，但無論是在真空蒸餾、區(qū)域熔煉或其它制備方法中均存在物料粘連器皿問題，導(dǎo)致出料困難，影響產(chǎn)品品質(zhì)，降低了生產(chǎn)效率，提高了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置及方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置，包括第一高純度石英管和第二高純度石英管，所述第一高純度石英管安裝于高溫加熱爐內(nèi)，且第一高純度石英管內(nèi)設(shè)有滲碳石英器皿，所述第一高純度石英管的上端安裝有第一密封裝置，所述第一密封裝置通過管路與第一壓力表和三通閥門連接，所述第二高純度石英管安裝于可控溫加熱爐內(nèi)，且第二高純度石英管內(nèi)設(shè)有碳源，所述第二高純度石英管的上端安裝有第二密封裝置，所述第二密封裝置通過管路與第二壓力表和三通閥門連接，所述三通閥門通過管路還連接有真空系統(tǒng)；
[0005]所述第一密封裝置包括上壓蓋、下壓蓋、鎖緊螺絲、O型密封圈和環(huán)形密封墊圈，所述下壓蓋緊密貼合于第一高純度石英管的端部側(cè)壁上，且下壓蓋和第一高純度石英管之間留有環(huán)形槽體，所述環(huán)形槽體內(nèi)設(shè)有O型密封圈，所述上壓蓋通過鎖緊螺絲與下壓蓋固定安裝，且上壓蓋的表面設(shè)有與環(huán)形槽體匹配的環(huán)形壓板，所述上壓蓋和第一高純度石英管之間設(shè)有環(huán)形密封墊圈，所述第二密封裝置與所述第一密封裝置結(jié)構(gòu)相同。
[0006]優(yōu)選的，所述鎖緊螺絲的數(shù)量至少為四個，且均勻分布于上壓蓋和下壓蓋的邊緣。
[0007]優(yōu)選的，所述接頭為快速接頭或快封接頭。
[0008]其操作步驟:
[0009]第一步:開啟所述高溫加熱爐和所述真空系統(tǒng)，觀察第一壓力表，確保第一高純度石英管內(nèi)為負(fù)壓；
[0010]第二步:開啟所述可控溫加熱爐，使碳源揮發(fā)，觀察第二壓力表，確保第二高純度石英管內(nèi)為正壓；
[0011]第三步:開啟所述三通閥門將所述碳源的蒸汽通過壓力差從第二高純度石英管中輸送至第一高純度石英管中；
[0012]第四步:控制所述高溫加熱爐和所述可控溫加熱爐的溫度，使?jié)B碳石英器皿的表面形成一層均勻、致密、光潔如鏡的碳層。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:將滲碳石英器皿置于第一高純度石英管中，并開啟所述可控溫加熱爐，使碳源揮發(fā)，將碳源的蒸汽輸送至第一高純度石英管內(nèi)，控制高溫加熱爐溫度，使?jié)B碳石英器皿表面形成一層均勻、致密、光潔如鏡的碳層，該碳層與滲碳石英器皿表面形成原子間的結(jié)合，因此結(jié)合的非常牢固，完全克服了石墨器皿使用過程中碳脫落污染物料的問題，另外從根本上解決了物料易粘連石英器皿問題，提高了生產(chǎn)品質(zhì)，并減少了器皿破損，大大地節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的第一密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:I第一高純度石英管、2第一密封裝置、21上壓蓋、22下壓蓋、23鎖緊螺絲、240型密封圈、25環(huán)形密封墊圈、3滲碳石英器皿、4高溫加熱爐、5第一壓力表、6真空系統(tǒng)、7三通閥門、8可控溫加熱爐、9碳源、10第二高純度石英管、11第二密封裝置和12第二壓力表。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0018]請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置的技術(shù)方案:一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置，包括第一高純度石英管I和第二高純度石英管10，所述第一高純度石英管I安裝于高溫加熱爐4內(nèi)，且第一高純度石英管I內(nèi)設(shè)有滲碳石英器皿3，所述第一高純度石英管I的上端安裝有第一密封裝置2，所述第一密封裝置2通過管路與第一壓力表5和三通閥門7連接，所述第二高純度石英管10安裝于可控溫加熱爐8內(nèi)，且第二高純度石英管10內(nèi)設(shè)有碳源9，所述第二高純度石英管10的上端安裝有第二密封裝置U，所述第二密封裝置11通過管路與第二壓力表12和三通閥門7連接，所述三通閥門7通過管路還連接有真空系統(tǒng)6;
[0019]所述第一密封裝置2包括上壓蓋21、下壓蓋22、鎖緊螺絲23、0型密封圈24和環(huán)形密封墊圈25，所述下壓蓋22緊密貼合于第一高純度石英管I的端部側(cè)壁上，且下壓蓋22和第一高純度石英管I之間留有環(huán)形槽體，所述環(huán)形槽體內(nèi)設(shè)有O型密封圈24，所述上壓蓋21通過鎖緊螺絲23與下壓蓋22固定安裝，且上壓蓋21的表面設(shè)有與環(huán)形槽體匹配的環(huán)形壓板，所述上壓蓋21和第一高純度石英管I之間設(shè)有環(huán)形密封墊圈25，所述第二密封裝置11與所述第一密封裝置2結(jié)構(gòu)相同。
[0020]優(yōu)選的，所述鎖緊螺絲23的數(shù)量至少為四個，且均勻分布于上壓蓋21和下壓蓋22的邊緣。
[0021 ]優(yōu)選的，所述接頭4為快速接頭或快封接頭。
[0022]其操作步驟:
[0023]第一步:開啟所述高溫加熱爐4和所述真空系統(tǒng)6，觀察第一壓力表5，確保第一高純度石英管I內(nèi)為負(fù)壓；
[0024]第二步:開啟所述可控溫加熱爐8，使碳源9揮發(fā)，觀察第二壓力表12，確保第二高純度石英管10內(nèi)為正壓；
[0025]第三步:開啟所述三通閥門7將所述碳源9的蒸汽通過壓力差從第二高純度石英管10中輸送至第一高純度石英管I中；
[0026]第四步:控制所述高溫加熱爐4和所述可控溫加熱爐8的溫度，使?jié)B碳石英器皿3的表面形成一層均勻、致密、光潔如鏡的碳層。
[0027]使用該方法可以在滲碳石英器皿3表面形成一層均勻、致密、光潔如鏡的碳層，該碳層與滲碳石英器皿3表面形成原子間的結(jié)合，有效的避免了在真空蒸餾、區(qū)域熔煉或其它制備方法中均存在物料粘連器皿問題，同時出料更容易，提升產(chǎn)品品質(zhì)。
[0028]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳裝置，其特征在于:包括第一高純度石英管(I)和第二高純度石英管(10)，所述第一高純度石英管(I)安裝于高溫加熱爐(4)內(nèi)，且第一高純度石英管(I)內(nèi)設(shè)有滲碳石英器皿(3)，所述第一高純度石英管(I)的上端安裝有第一密封裝置(2)，所述第一密封裝置(2)通過管路與第一壓力表(5)和三通閥門(7)連接，所述第二高純度石英管(10)安裝于可控溫加熱爐(8)內(nèi)，且第二高純度石英管(10)內(nèi)設(shè)有碳源(9)，所述第二高純度石英管(10)的上端安裝有第二密封裝置(11)，所述第二密封裝置(11)通過管路與第二壓力表(12)和三通閥門(7)連接，所述三通閥門(7)通過管路還連接有真空系統(tǒng)(6); 所述第一密封裝置(2)包括上壓蓋(21)、下壓蓋(22)、鎖緊螺絲(23)、0型密封圈(24)和環(huán)形密封墊圈(25)，所述下壓蓋(22)緊密貼合于第一高純度石英管(I)的端部側(cè)壁上，且下壓蓋(22)和第一高純度石英管(I)之間留有環(huán)形槽體，所述環(huán)形槽體內(nèi)設(shè)有O型密封圈(24)，所述上壓蓋(21)通過鎖緊螺絲(23)與下壓蓋(22)固定安裝，且上壓蓋(21)的表面設(shè)有與環(huán)形槽體匹配的環(huán)形壓板，所述上壓蓋(21)和第一高純度石英管(I)之間設(shè)有環(huán)形密封墊圈(25)，所述第二密封裝置(11)與所述第一密封裝置(2)結(jié)構(gòu)相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高純材料的新型器皿密封裝置，其特征在于:所述鎖緊螺絲(23)的數(shù)量至少為四個，且均勻分布于上壓蓋(21)和下壓蓋(22)的邊緣。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高純材料的新型器皿密封裝置，其特征在于:所述接頭(4)為快速接頭或快封接頭。4.使用如權(quán)利要求1所述的一種用于高純材料制備的石英器皿滲碳的方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步:開啟所述高溫加熱爐(4)和所述真空系統(tǒng)(6)，觀察第一壓力表(5)，確保第一高純度石英管(I)內(nèi)為負(fù)壓； 第二步:開啟所述可控溫加熱爐(8)，使碳源(9)揮發(fā)，觀察第二壓力表(12)，確保第二高純度石英管(10)內(nèi)為正壓； 第三步:開啟所述三通閥門(7)將所述碳源(9)的蒸汽通過壓力差從第二高純度石英管(10)中輸送至第一高純度石英管(I)中； 第四步:控制所述高溫加熱爐(4)和所述可控溫加熱爐(8)的溫度，使?jié)B碳石英器皿(3)的表面形成一層均勻、致密、光潔如鏡的碳層。
【文檔編號】F27B17/00GK105928365SQ201610292344
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】盧鵬薦, 張 林, 胡濤, 李金川, 蔡斌
【申請人】武漢拓材科技有限公司