[实用新型]利用石墨加热棒加热的高温真空烧结炉

说明书

技术领域

本实用新型属于高温烧结炉技术领域，具体涉及一种利用石墨加热棒加热的高温真空烧结炉。

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）、CN104776714A（高温真空烧结炉用红外测温装置及高温真空烧结炉）和CN104792151A（采用液压升降装置的高温真空烧结炉）等等。

加热机构是高温真空烧结炉的核心部件，已有技术通常将加热机构的加热元件直接设置于炉管（炉管即为炉膛）内，典型的如CN1352375A推荐的“电阻加热式超高温真空烧结炉”，其是将由碳-石墨材料制作的发热体在炉膛内分成两排排列，每侧两块成上下设置。具体可参见该专利的说明书正文第4页第2段。将加热元件即发热体内置于炉膛的长处可以直接对炉膛中的产品加热，但是在实际的使用过程中至少存在以下技术问题：其一，由于炉膛的空间相对有限，因而将加热元件置于其内势必会占据炉膛的有限空间，于是只能将炉膛的空间相应扩大，以便接纳加热元件，但是炉膛空间增大后不仅对炉体的制作增加难度，而且不利于节省材料；其二，由于将加热元件即前述的发热体设置于炉膛内，因而在向炉膛内装入有待于高温烧结的产品如前述的氮化铝以及将烧结完成后的产品从炉膛取出的过程中一旦欠慎，则极易撞及或称碰擦加热元件，严重时导致加热元件损坏，而加热元件致损是使用高温真空烧结炉的生产厂商之大忌，因为一方面维修麻烦并且耗时冗长，另一方面影响炉子的烧结效率；其三，由于加热元件置于炉膛内，因而易遭到炉膛内的气氛污染并直接影响其使用寿命；其四，由于加热元件设置于炉膛而使炉膛体积增大，因而不仅抽真空时间延长，而且保护气体的用量也相应增加。

本申请人认为，将加热元件直接设置于炉膛实质上是由已有技术中的技术偏见所致，因此有必要加以改进，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

本实用新型的任务在于提供一种有助于避免炉管的炉管腔被加热机构侵占而藉以显著缩小炉管的体积、有利于避免在向炉管腔内装入或取出产品时遭加热机构干涉而藉以方便操作、有益于防止加热机构遭炉管腔内的气氛影响而藉以保障加热机构的持久的使用寿命和有便于显著缩短抽真空时间以及节省保护气体的用量而藉以与目前全社会倡导的节约型节能型经济精神相吻合的利用石墨加热棒加热的高温真空烧结炉。