[发明专利]高温真空烧结炉的馈电结构

说明书

技术领域

本发明属于高温烧结炉技术领域，具体涉及一种高温真空烧结炉的馈电结构。

背景技术

上面提及的高温真空烧结炉是在“工欲其善必先利其器”的背景下诞生的，以属于类金刚石氮化物范畴的氮化铝（ALN）基片为例，由于其具有并非限于以下诸方面的长处：热导率高，约为20W/m·k，接近BeO和SiC，并且是Al₂O₃的五倍以上；热膨胀系数小，在4.5×10^-6℃，与Si（3.5～4×10^-6℃）以及GaAs（6×10^-6℃）相当；电性能特性优异，具体而言，介电常数、介质损耗、体电阻率和介电强度十分优异；机械性能理想，抗折强度高于Al₂O₃和BeO陶瓷；纯度高、光传播持性好和无毒；等等，因而受到人们的器重。但是，由于氮化铝的烧结温度较高，约在2000℃左右，因而不论是炉体结构还是加热装置以及与炉体相关的辅助设施均具有严苛的要求，也就是说常规的高温烧结炉无法胜任对氮化铝或类似材料的高温烧结。

在公开的中国专利文献中可见诸关于高温真空烧结炉的技术信息，如发明专利申请公布号CN102331175A（高温真空烧结炉）、CN1352375A（电阻加热式超高温真空烧结炉）、CN104776714A（高温真空烧结炉用红外测温装置及高温真空烧结炉）、CN104792151A（采用液压升降装置的高温真空烧结炉）和CN104236314A（一种用于氮化铝烧结的高温烧结炉加热系统），等等。

如业界所知，前述的馈电机构是为炉管加热机构提供电源支撑的重要机构，其在炉壳（即炉体）上的设置合理与否以及自身结构的优化与否既关系到成套高温真空烧结炉的整洁性又牵涉到使用中的安全性并且还关系到与外部电源电路连接是否方便，等等。然而在并非限于上面例举的专利申请方案中均未给出相应的技术启示，因此有必要加以探索，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于保障炉壳外部的整洁性、有利于体现理想的安全性和有便于与外部电源电路实现电气连接的高温真空烧结炉的馈电结构。

本发明的任务是这样来完成的，一种高温真空烧结炉的馈电结构，所述的高温真空烧结炉包括一炉壳，该炉壳具有一炉壳冷却机构、并且在炉壳上配接有炉管抽真空接口、炉筒抽真空接口、保护气体管接口和电极接口，在炉壳的长度方向的左端端口和右端端口的部位各扩设有一炉壳法兰边，并且在对应于该炉壳法兰边的部位配设有一炉壳端盖；一炉筒，该炉筒以并行于所述炉壳的长度方向的状态设置在炉壳的炉壳腔内，并且该炉筒的炉筒外壁与炉壳的炉壳腔壁之间保持有空间，藉由该空间构成为炉壳腔通风道，在炉筒的长度方向的左端端口和右端端口的部位各嵌置有一炉筒门盖圈，该炉筒门盖圈与所述的炉壳法兰边平齐；一炉筒内套，该炉筒内套设置在炉筒的炉筒腔内并且与炉筒腔的腔壁贴触；一炉管，该炉管设置在所述炉筒的炉筒腔内，并且该炉管的外壁与所述炉筒内套之间保持有空间，藉由该空间构成为炉管加热机构腔，在炉管的炉管腔内以并行于炉管腔的长度方向并且位于炉管腔的底部设置有一炉床；一保护气体引入机构，该保护气体引入机构设置在所述炉管腔内，并且在对应于所述保护气体管接口的位置伸展到炉壳外与保护气体供给源管路连接；一炉管加热机构，该炉管加热机构设置在所述炉管加热机构腔内，所述炉管抽真空接口与所述炉管的炉管腔相通，所述炉筒抽真空接口与所述炉壳腔通风道相通，所述的炉管加热机构的数量有一组，该组炉管加热机构各包括一组石墨加热单元和一组石墨电极柱，一组石墨加热单元围绕所述炉管的圆周方向以等距离间隔状态设置在所述炉管加热机构腔内，并且该组石墨加热单元各由一组石墨加热棒和一对石墨导电连接条组成，一组石墨加热棒既彼此间隔又相互在长度方向保持并行，一对石墨导电连接条中的其中一枚石墨导电连接条与一组石墨加热棒的一端端部连接，而一对石墨导电连接条中的另一枚石墨导电连接条与一组石墨加热棒的另一端端部连接，一组石墨电极柱的底部各构成有一石墨棒连接座，该石墨棒连接座与所述的一组石墨加热单元中的两相邻的石墨加热单元连接，而一组石墨电极柱的上部与开设在炉筒上的石墨电极柱孔相对应并且伸展到石墨电极柱孔外，而石墨电极柱孔的位置与所述的电极接口相对应，并且在一组石墨电极柱的上部的外壁上各构成有石墨电极柱外螺纹，在该石墨电极柱外螺纹上配设有一石墨电极柱限定螺母，在一组石墨电极柱的上部的中央位置各开设有一电极连接螺纹孔，该电极连接螺纹孔为盲孔，所述的馈电结构包括馈电机构，该馈电机构的数量与所述的一组石墨电极柱的数量相等并且各包括上、下绝缘套、绝缘垫、固定板、电极接线板、电极和电极冷却装置，下绝缘套的中部位于所述石墨电极柱孔内，下绝缘套的上端探出石墨电极柱孔并且在该上端的外壁上设有上绝缘套配接外螺纹，而下绝缘套的下端同样探出石墨电极柱孔并且探入到所述的炉管加热机构腔内，在该下绝缘套的下端的外壁上设有下绝缘套限定螺母配合外螺纹，在该下绝缘套限定螺母配合外螺纹上配设有一下绝缘套限定螺母，藉由该下绝缘套限定螺母而将下绝缘套限定在所述的炉筒上，在下绝缘套的长度方向的中央位置构成有一石墨加热棒孔，在上绝缘套的上绝缘套腔的下部的腔壁上构成有上绝缘套配接内螺纹，该上绝缘套配接内螺纹与所述上绝缘套配接外螺纹螺纹配合，上绝缘套的上部探入到所述电极接口内，所述的石墨电极柱的上部途经石墨加热棒孔探入到上绝缘套腔内，并且由所述的石墨电极柱限定螺母限定，绝缘垫设置在所述电极接口上，在该绝缘垫的中央位置开设有一绝缘垫电极让位孔，该绝缘垫电极让位孔与所述上绝缘套腔相对应，固定板叠置在绝缘垫上，并且该固定板通过一组固定板螺钉连同绝缘垫与电极接口固定，在固定板上并且在对应于绝缘垫电极让位孔的位置开设有固定板电极让位孔，电极接线板套固在电极上，并且该电极接线板与外部电源电路电气连接，而电极的下端以窄缩状态构成有一电极螺纹连接头，该电极螺纹连接头与所述电极连接螺纹孔配合连接，在电极上部的中央位置构成有一电极冷却腔，电极冷却装置包括冷却水接头和一冷却水管，冷却水接头的下端与所述电极的上部螺纹连接，冷却水接头的上端构成为进水管路配接口，而在冷却水接头的侧部延伸有一回水管路配接口，冷却水管自所述进水管路配接口引入并且在途经冷却水接头的冷却水接头腔后自冷却水接头腔的底部伸展到所述电极冷却腔内，所述回水管路配接口与冷却水接头腔相通，而冷却水接头腔与电极冷却腔相通。