[实用新型]一种配有柔性热电偶的高温烧结炉系统

说明书

本实用新型公开一种铝粉氮化法制备氮化铝用精确控温烧结炉系统，具体公开一种配有柔性热电偶的高温烧结炉系统，主要由炉体部分（1）、多层坩埚（2）和柔性热电偶（3）组成，其中热电偶包括热电偶丝和热电偶保护管两部分，所述热电偶保护管分为刚性固定段（3‑1）和微柔性测温段（3‑2）。在铝粉与氮气在高温下制备氮化铝的实验中，可将热电偶的微柔性段（3‑2）深入到坩埚（2）的铝粉（2‑1）中，可精确检测样品中心的实时温度，可有效根据实时变化了解铝粉氮化的几个反应阶段，并准确调控铝粉氮化所需的反应温度，有效避免了强放热导致的局部高温对实验的不利影响，此外也避免了拿取样品时刚性热电偶操作不便的问题。

技术领域

本实用新型涉及铝粉氮化制备氮化铝用精确控温烧结炉系统，具体公开一种配有柔性热电偶的高温烧结炉系统。

背景技术

大功率器件领域的集成度越来越高，趋于微型化、高性能化方向发展，同时散热问题成为影响器件质量的一个关键因素。传统的氧化铝已经不能满足大功率器件散热的需求。而氮化铝是一种无机非金属粉体，具有热导率高、室温强度高、热膨胀系数低、绝缘性能优良、耐高温、耐腐蚀、介电损耗小、无毒等诸多优异的性能，成为电路基板和高导热密封胶填料的首选材料。

铝粉直接氮化法是制备氮化铝粉体的一种常见方法，往往较高的合成温度有利于纯化粉体和优化粉体形貌。但采用铝粉氮化法高温下制备氮化铝的过程中，由于铝粉与氮气的反应属于强放热过程，导致样品局部温度高于热电偶实际检测温度。常规的真空高温烧结炉的热电偶测温点位于加热体边缘，主要检测的是加热体的温度，而铝粉氮化的实际温度往往能比加热体高几十摄氏度，这样不利于精确控制铝粉氮化的实时温度。

发明内容

为了避免上述技术中的不足，本实用新型才采用柔性热电偶来替代刚性热电偶，公开一种配有柔性热电偶的高温烧结炉系统。具体方案为：主要由炉体部分（1）、多层坩埚（2）和柔性热电偶（3）组成，其中热电偶包括热电偶丝和热电偶保护管两部分，所述热电偶保护管分为刚性固定段（3-1）和微柔性测温段（3-2）；在铝粉与氮气在高温下制备氮化铝的实验中，可将热电偶的柔性段（3-2）深入到坩埚（2）的铝粉（2-1）中，可精确检测样品中心实时温度。

进一步的，所述热电偶丝采用钨铼材质，热电偶保护管材质可以为刚玉、氮化硅、氮化铝中的一种，优选氮化硅。

进一步的，所述柔性热电偶（3）的刚性固定段（3-1）和微柔性测温段（3-2）在炉壁处连接，所述微柔性测温段（3-2）中每小段热电偶保护管长度应不小于10mm，避免由于柔性导致钨铼热电偶丝的断裂。

进一步的，所述多层坩埚（2）侧壁的上边缘开槽，便于柔性热电偶（3）穿过和散热。

本实用新型的有益效果：在炉腔内采用微柔性的分段热电偶保护管，既能保护热电偶丝，又能深入到样品内部，精确检测并控制样品温度。避免了铝粉氮化强放热过程导致的局部温度不均匀带来的不利影响。

附图说明

图1是本实用新型所述烧结炉系统的示意图。

具体实施方式

实施例1，

一种配有柔性热电偶的高温烧结炉系统，主要由炉体部分（1）、多层坩埚（2）和柔性热电偶（3）组成，其中热电偶包括热电偶丝和热电偶保护管两部分，其中热电偶丝采用钨铼材质，热电偶保护管选用氮化硅材质。所述热电偶保护管分为刚性固定段（3-1）和微柔性测温段（3-2），两者在炉壁处连接，其中微柔性测温段（3-2）中每小段热电偶保护管长度为15mm，可有效保护钨铼热电偶丝。在铝粉与氮气在高温下制备氮化铝的实验中，可将热电偶的柔性段（3-2）深入到坩埚（2）的铝粉（2-1）中，可精确检测样品中心实时温度。所述多层坩埚（2）侧壁的上边缘开槽，便于柔性热电偶（3）穿过和散热。

实施例2，

一种配有柔性热电偶的高温烧结炉系统，主要由炉体部分（1）、多层坩埚（2）和柔性热电偶（3）组成，其中热电偶包括热电偶丝和热电偶保护管两部分，其中热电偶丝采用钨铼材质，热电偶保护管选用氮化铝材质。所述热电偶保护管分为刚性固定段（3-1）和微柔性测温段（3-2），两者在炉壁处连接，其中微柔性测温段（3-2）中每小段热电偶保护管长度为12mm，可有效保护钨铼热电偶丝。在铝粉与氮气在高温下制备氮化铝的实验中，可将热电偶的柔性段（3-2）深入到坩埚（2）的铝粉（2-1）中，可精确检测样品中心实时温度。所述多层坩埚（2）侧壁的上边缘开槽，便于柔性热电偶（3）穿过和散热。