晶体生长炉的压力控制系统设计
2021-05-12连亚宣王海龙2
信息记录材料 2021年3期
连亚宣,王海龙2
(1河北科技学院 河北 保定 071000)
(2河北利福光电技术有限公司 河北 保定 071000)
1 引言
一般晶体生长炉是用石墨发热体、感应线圈等作为发热元件的真空电炉,可供金属单质、金属化合物、无机非金属材料、陶瓷材料、纳米材料、发光材料等在真空条件或氮气、氩气等保护气氛中进行烧结。所烧结的材料,其挥发物、杂质等会存留在真空炉内,不仅影响烧结材料的纯度、增加使用能耗、还会影响并降低设备的使用寿命、污染环境等,增加该排气系统,上述问题均有所改善。
2 晶体生长炉的构造
晶体生长炉主要由炉体(包括炉盖、炉腔、炉底等)、保温系统、真空系统、水冷系统、电气系统、加热系统等组成。
一般炉体是内壁精密抛光,外壳为碳钢、不锈钢等经防锈处理,两层之间形成夹套可以通水冷却,将传到炉壳内壁上的热量带走。
高温保温材料一般为石墨毡、石墨桶,石墨毡包括石墨软毡和石墨硬毡。
真空系统包括抽气设备、加压设备,抽气设备一般有机械泵、扩散泵、罗茨泵等,机械泵作为前级泵,后者一般作为辅助泵,加大抽气量,提高抽气系统的真空度。加压设备,包括加压气瓶(相应的惰性气体,如氮气、氩气)、减压阀、压力探测器(电阻规、电离规、高压探测器等)。
冷却水由总管进入,经过各支管送到需要冷却的地方,后汇总排出。每路冷却水都有手动进水阀门、手动出水阀门,可根据需求调节流量大小。水冷系统主要用于加热炉外部散热,避免因高温造成相关设备、零件等高温损伤,以及保证炉腔的恒温性。……
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