[发明专利]流化床热解碳涂覆

说明书

背景技术

裂解碳在本文中被称为热解碳，该裂解碳通常借助将蒸汽形式的气态烃（或其他含碳物质）热分解为涂层而被沉积在相对小的基体上，所述基体与小颗粒的附加充气一起在流化床中飘浮。在自开发出例如Bokros等人的名为“Process for Depositing Pyrocarbon Coatings”的美国专利No. 3,977,896中示例化的用于施加裂解碳涂层的流化床技术之后的时间内，已经发现存在相对于流化床环境的许多变形，该流化床环境可能确定被沉积的热解碳的结构。由于热解碳（具有无生长特征的微结构）在沉积表面面积相对流化床中的容积的相对量是相当高的情况下通常被沉积，因此待由热解碳涂覆的这种小物体可能在微小颗粒的床中翻腾。在许多情况下，被涂覆的所述基体（比所述微小颗粒更大）将在流化床内呈现大致随机运动。结果，基体的表面区域将大致等同地暴露于流经涂覆壳体的烃和惰性气体的混合物的向上流。因此，全部表面或大部分表面将接收大致均匀厚度的热解碳。然而，当不发生翻腾运动的这种相对均匀性时，可能是由于被涂覆的基体的具体几何形状，可能不能够实现涂覆厚度的均匀性。

具体地，一些物体或基体的构造趋于采用沿向上流动的流化床中的相对稳定取向，尽管存在与该床中的其他基体和颗粒的碰撞。这种趋势被称为“铅锤（plum-bob）”（即，在床内沿一个具体取向浮动，而不是随机地翻腾）的趋势。当出现这种铅锤时，可能向这样的表面区域施加不足够的涂覆厚度，所述表面区域大致被遮蔽或隐藏而不与向上运动的烃流和“自由碳”直接接触。这可能是因为被遮蔽的表面区域经历在较低流率下的热解碳的热解和沉积。这种情况的结果可以是这些区域中的热解碳涂层的不可接受的薄沉积以及因此在基体的整个表面上热解碳厚度的总体不均匀性。例如，具有从凹形表面轴向突出的杆的薄半球状壳体（例如，矫形植入物）可能在涂覆床内浮动，其凸形表面向下从而接收期望量的涂层，而杆的基部（在此处，该杆附接到壳体的凹形表面）主要涂覆被遮蔽且接收不可接受的薄的碳沉积。

附图说明

本发明的实施方式的特征和优势从所附权利要求书、一个或多个示例性实施方式的下述详细说明以及相应附图将显而易见，在附图中：

图1是待在由周围保持件将彼此约束在空间关系的流化床涂覆操作中涂覆的六个基体的组件的前视图。

图2是与图1中所示的相同的基体的组件的透视图，这些基体由略微不同形状的保持件约束。

图3是与图1类似的视图，示出了六个薄半球状外壳基体的组件，这些半球状外壳基体由不同构造的保持件保持在相对于彼此的规则空间取向中。

图4是如图3所示的组件的透视图。

图5是现有技术流化床涂覆机的局部剖面形式的示意图。

图6A和6B是本发明的实施方式的侧视图和透视图。

图7A-E是图6A和6B的实施方式的部件的侧视图。

具体实施方式

在下述说明中，阐述许多具体细节。然而，要理解的是，本发明的实施方式能够在不存在这些具体细节的情况下被实践。公知的结构和技术未被详细示出以避免妨碍理解本说明。对“一个实施方式”、“实施方式”、“示例性实施方式”、“各个实施方式”等的引用表明，如此描述的实施方式能够包括具体特征、结构或特性，但并非每个实施方式都必要包括具体特征、结构或特性。此外，一些实施方式可能具有针对其他实施方式描述的特征中的一些、全部或不包括该特征。同样，如本文所使用的，“第一”、“第二”和“第三”描述了同一对象并且表明指代相似对象的不同示例。这种形容词不旨在暗含如此描述的对象必须采用时间上、空间上、排序上或任何其他方式上的给定顺序。同样，能够使用术语“联接”和“连接”及其衍生词。在具体实施方式中，“连接”能够用于指代两个或更多个元件彼此直接物理或电接触，而“联接”能够意味着两个或更多个元件协作或彼此相互作用，但是它们可能会直接物理或电接触或者可能不会物理或电接触。同样，虽然能够使用类似或相同的附图标记来指代不同附图中的相同或类似的部件，但是这样做并不意味着包括类似或相同附图标记的全部附图构成单个或同一实施方式。