[发明专利]一种热解石墨气相沉积装置及工艺

说明书

本发明公开了一种热解石墨气相沉积装置及工艺，包括支撑机构、进气机构、罩壳和石墨电阻发热体。该热解石墨气相沉积装置及工艺，将碳素件摆放在支撑机构的载物托盘上，然后控制第二气缸带动支撑台面上升，从而使得载物托盘带动碳素件上升到工作时的位置；打开真空系统阀门，通过真空泵将罩壳内的气压抽真空,开始加热，控制石墨电阻发热体开始升温，恒温结束后进气管及石墨隔挡板下降到发热体二分之一位置处；此时由进气管供给碳氢气体原料，当热解石墨气象沉积10‑30分钟之后，控制电机开始工作，电机带动载物托盘以十分钟每转的速度；当气相沉积过程结束后，进气管及石墨隔挡板上升回到初始位置后，开始通过水冷排管降温。

技术领域

本发明涉及一种热解石墨涂层技术领域，具体是一种热解石墨气相沉积装置及工艺。

背景技术

热解石墨是新型炭素材料，是高纯碳氢气体在一定的炉压下，在1800℃～2000℃的石墨基体上经化学气相沉积出的较高结晶取向的碳素材料涂层，它具有高密度、高纯度和热、电、磁、力学性能各向异性。在1800℃左右仍能维持10mmHg的真空度。

现有的热解石墨图层通常采用气相沉积的方法进行生产，但是在生产的过程中容易出现沉积不均匀的情况，晶向杂乱，严重影响了热解石墨涂层的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热解石墨气相沉积装置及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种热解石墨气相沉积装置，包括支架，所述支架的顶面固定安装有罩壳，罩壳的上方设有供气机构，罩壳的下方设有支撑机构，罩壳的内侧设有石墨电阻发热体，罩壳的上部外壁固定连接有插入其内的石墨电极，石墨电极的一端与石墨电阻发热体固定连接，供气机构包括安装架、第一气缸、横板、进气管、第一螺纹块、第二螺纹块、石墨隔挡板和测温热电偶，支撑机构包括第二气缸、支撑台面、载物托盘、排管底座、水冷排管和电机，支撑机构的上方设有碳素件，罩壳的外壁固定安装有温度控制仪。

作为本发明进一步的方案：所述安装架固定安装在罩壳的顶面，第一气缸对称固定安装在安装架的顶部内侧，横板与第一气缸的伸缩端固定连接，进气管和测温热电偶同时贯穿横板、罩壳和石墨隔挡板，进气管圆周等距设在测温热电偶的外侧，进气管和测温热电偶的顶部外壁与横板固定连接，进气管和测温热电偶与罩壳滑动连接，石墨隔挡板滑动套设在进气管和测温热电偶的下部外侧，石墨隔挡板设在罩壳内，且石墨隔挡板设在石墨电阻发热体之间，石墨隔挡板设在第一螺纹块的上方，第一螺纹块螺纹连接在进气管的底部外壁，第二螺纹块螺纹连接在进气管的上部外壁上，第二螺纹块设在横板和罩壳之间。

作为本发明再进一步的方案：所述第二气缸对称固定安装在支架的底部内侧，支撑台面固定安装在第二气缸的伸缩端上，载物托盘转动连接在支撑台面的顶面，电机固定安装在支撑台面的底面，电机的输出轴穿过支撑台面且通过联轴器与载物托盘的底面固定连接，载物托盘为工字装，排管底座转动套设在载物托盘的中部外侧，水冷排管设在排管底座内，载物托盘设在罩壳内，且载物托盘的外壁与罩壳的内壁滑动连接。

作为本发明再进一步的方案：所述罩壳外设有门体，罩壳的材料为石墨硬毡，石墨电阻发热体、石墨电极、进气管、第一螺纹块、第二螺纹块、石墨隔挡板和载物托盘的材质均为三高石墨材质，支架、安装架、横板、支撑台面、排管底座和水冷排管均为不锈钢材质。

作为本发明再进一步的方案：所述测温热电偶外壁为碳化硅陶瓷管，内部装配钨铼热电偶丝，石墨电阻发热体的中间位置为温度最高的区域。

作为本发明再进一步的方案：所述罩壳的外侧设与其相连通的包括有阀门和真空泵的真空系统，第一气缸和第二气缸均外接有控制气源，水冷排管外设有控温冷水循环设备，进气管外接有碳氢气体供给设备。

作为本发明再进一步的方案：所述石墨电极和电机均外接有电源，石墨电极与石墨电阻发热体电性连接，温度控制仪通过电线与石墨电阻发热体电性连接，测温热电偶通过电线与温度控制仪电性连接。