专利名称：一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石英容器涂层领域，特别涉及一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的
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背景技术：
石英坩埚本身是非晶质的介态能，在适当的条件下他会发生相变化而形成稳定的白矽石结晶态，随着单晶拉制时间的增加，可能使得白矽石结晶整个剥落。这些剥落的白矽石颗粒，随着流动而飘动在溶液中。大部分的颗粒，在一定时间之后即可完全溶解于溶液内。然而仍有些几率，部分较大的颗粒在未完全溶解之前，即撞倒晶棒的表面，而导致位错的产生。产生位错的机率随着石英坩埚的使用时间及温度增加而增加。近来研究发现，将石英坩埚壁涂上一层含有结晶水的氢氧化钡(Ba(OH)2. SH2O)， 这层氢氧化钡会与空气中的二氧化碳反应形成碳酸钡。而当这种石英坩埚在单晶炉上被加热时，碳酸钡会分解形成氧化钡，随着氧化钡与石英坩埚反应形成矽酸钡(BaSi03)。由于矽酸钡的存在，使得石英坩埚壁上形成一层致密微小的白矽石结晶。这种微小的白矽石结晶很难被溶液渗入而剥落，即使剥落也很快被溶液溶解掉，因此可以大幅度的改善石英坩埚的使用寿命及长晶良率。另外在石英坩埚内壁表面形成一层白矽石结晶的好处，是它可以增加石英坩埚的强度，减少高温软化现象。在本实用新型作出之前，以往石英坩埚氢氧化钡涂层工艺一般采用人工涂层的办法，配制好的氢氧化钡溶液未在氮气的保护下且一般采用的喷涂罐的载气为压缩空气，且人工操作时受个人主观因素的影响，不能实现涂层薄膜的均勻和稳定性。实用新型“石英坩埚涂层机”(专利号ZL 200920014435. 6)介绍了一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的设备， 但是该设备中氢氧化钡溶液采用二氧化碳直接驱动喷涂，喷涂工艺较简单，二氧化碳与氢氧化钡储液罐中的溶液容易起反应，影响喷涂效果，且该方法中喷雾方式采用的不是二流体压力雾化系统，不能形成雾化均勻的、雾化颗粒小的雾化效果。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的装置。本实用新型采用的技术方案是一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的装置，包括喷雾系统、石英坩埚旋转支撑机构和雾化喷嘴上下往复运行机构；所述喷雾系统包括药液循环加热机构、氮气保护机构、供液机构和二氧化碳供应机构；所述循环加热机构包括气动隔膜泵、药液箱、温度传感器和U型加热管，所述气动隔膜泵通过管道分别与药液箱的上、下方连接，药液箱内设有测量药液箱内液体温度的温度传感器和U型加热管；所述氮气保护机构包括第一进氮气管道、排空气管道、氮气流量调节阀、水箱、药液箱上方手动阀、水箱上方手动阀和排气阀，所述第一进氮气管道分别与水箱和药液箱连接，第一进氮气管道上设有氮气流量调节阀，所述排空气管道分别与水箱和药液箱连接，排空气管道上设有药液箱上方手动阀、水箱上方手动阀和排气阀；所述供液机构包括第二进氮气管道、氮气压力调节阀、氮气进气电磁阀、喷液电磁阀、喷水电磁阀、带刻度透明药液管、带刻度透明水管、药液箱下方手动阀、水箱下方手动阀和雾化喷嘴，所述药液箱下方手动阀和水箱下方手动阀分别与第二进氮气管道连接，第二进氮气管道上设有氮气压力调节阀和氮气进气电磁阀，所述药液箱下方手动阀通过带刻度透明药液管与喷液电磁阀连接，水箱下方手动阀通过带刻度透明水管与喷水电磁阀连接， 喷液电磁阀和喷水电磁阀通过管道与雾化喷嘴连接；所述二氧化碳供应机构包括进二氧化碳管道、二氧化碳压力调节阀和二氧化碳进气电磁阀，所述进二氧化碳管道与雾化喷嘴连接，进二氧化碳管道上设有二氧化碳压力调节阀和二氧化碳进气电磁阀；所述石英坩埚旋转支撑机构包括固定夹具、托盘和旋转轴，所述旋转轴上安装有托盘，托盘上设有用于放置石英坩埚的可调式固定夹具；所述雾化喷嘴上下往复运行机构包括固定安装支架、汽缸、汽缸上限位和汽缸下限位，所述雾化喷嘴安装在固定安装支架上，固定安装支架与汽缸连接，汽缸上设有汽缸上限位和汽缸下限位。作为优选，所述石英坩埚旋转支撑机构的固定夹具为可调式固定夹具，可以调节可调式固定夹具的位置固定不同尺寸的石英坩埚。作为优选，所述雾化喷嘴固定安装支架为一个可旋转调节雾化喷嘴角度的L型机构。有益效果1、本实用新型采用氮气作为保护气体，可保证氢氧化钡溶液不与空气中的二氧化碳反应，不会混入其他杂质，使喷涂时为纯氢氧化钡溶液，避免其他杂质的污
^fe ο2、本实用新型喷涂时采用二流体压力喷雾系统，采用高纯二氧化碳与液体摩擦， 能够得到微粒更小，更均勻的喷雾效果。3、本实用新型在石英坩埚旋转的同时雾化喷嘴相对于石英坩埚作上下往复运动， 可使石英坩埚内壁表面各个部位与药液充分接触，且喷完药液后增加了一段喷水工艺，使得药液在石英坩埚表面分布更加均勻。
图1为本实用新型石英坩埚氢氧化钡涂层装置的喷雾系统结构示意图；图2为本实用新型喷雾室结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明如图1和2所示一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的装置，包括喷雾系统、石英坩埚旋转支撑机构和雾化喷嘴上下往复运行机构；所述喷雾系统包括药液循环加热机构、氮气保护机构、供液机构和二氧化碳供应机构；所述循环加热机构包括气动隔膜泵6、药液箱8、温度传感器9和U型加热管10，所述气动隔膜泵6通过管道分别与药液箱8的上、下方连接，实现药液循环，药液箱8内设有测量药液箱内液体温度的温度传感器9和U型加热管10，温度传感器9反馈给温控仪控制 U型加热管10进行加热；所述氮气保护机构包括第一进氮气管道、排空气管道、氮气流量调节阀18、水箱 15、药液箱上方手动阀11、水箱上方手动阀14和排气阀13，所述第一进氮气管道分别与水箱15和药液箱8连接，第一进氮气管道上设有氮气流量调节阀18，所述排空气管道分别与水箱15和药液箱8连接，排空气管道上设有药液箱上方手动阀11、水箱上方手动阀14和排气阀13 ；所述供液机构包括第二进氮气管道、氮气压力调节阀20、氮气进气电磁阀16、喷液电磁阀4、喷水电磁阀22、带刻度透明药液管5、带刻度透明水管19、药液箱下方手动阀7、 水箱下方手动阀17和雾化喷嘴1，所述药液箱下方手动阀7和水箱下方手动阀17分别与第二进氮气管道连接，第二进氮气管道上设有氮气压力调节阀20和氮气进气电磁阀16，所述药液箱下方手动阀7通过带刻度透明药液管5与喷液电磁阀4连接，水箱下方手动阀17通过带刻度透明水管19与喷水电磁阀22连接，喷液电磁阀4和喷水电磁阀22通过管道与雾化喷嘴1连接；开始供液前将药液箱下方手动阀7和水箱下方手动阀17打开，使带刻度透明药液管5和带刻度透明水管19内充满液体，供液时通过氮气压力调节阀20控制氮气压力、由氮气提供的动力实现药液和水的输送，通过喷液电磁阀4和喷水电磁阀22的开合实现药液和水输送的切换，氮气可同时保证对药液的保护。所述二氧化碳供应机构包括进二氧化碳管道、二氧化碳压力调节阀3和二氧化碳进气电磁阀2，所述进二氧化碳管道与雾化喷嘴1连接，进二氧化碳管道上设有二氧化碳压力调节阀3和二氧化碳进气电磁阀2，二氧化碳压力调节阀3控制进入雾化喷嘴的二氧化碳的压力，二氧化碳进气电磁阀2控制二氧化碳供应的开合；所述石英坩埚旋转支撑机构包括固定夹具观、托盘四和旋转轴30，所述旋转轴30 上安装有托盘四，托盘四上设有用于放置石英坩埚M的可调式固定夹具观；通过电机带动旋转轴30旋转，使托盘四上的石英坩埚M绕着旋转轴30轴心勻速旋转；所述雾化喷嘴上下往复运行机构包括固定安装支架23、汽缸沈、汽缸上限位25和汽缸下限位27，所述雾化喷嘴安装在固定安装支架23上，固定安装支架23与汽缸沈连接， 汽缸沈上设有汽缸上限位25和汽缸下限位27 ；固定安装支架23随着汽缸沈的上下运转相对于石英坩埚作上下往复运动，有利于石英坩埚内表面涂层均勻。所述石英坩埚旋转支撑机构的固定夹具观为可调式固定夹具观，可以调节可调式固定夹具观的位置固定不同尺寸的石英坩埚24。所述雾化喷嘴固定安装支架23为一个可旋转调节雾化喷嘴1角度的L型机构。
权利要求1.一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的装置，其特征在于包括喷雾系统、石英坩埚旋转支撑机构和雾化喷嘴上下往复运行机构；所述喷雾系统包括药液循环加热机构、氮气保护机构、供液机构和二氧化碳供应机构；所述循环加热机构包括气动隔膜泵、药液箱、温度传感器和U型加热管，所述气动隔膜泵通过管道分别与药液箱的上、下方连接，药液箱内设有测量药液箱内液体温度的温度传感器和U型加热管；所述氮气保护机构包括第一进氮气管道、排空气管道、氮气流量调节阀、水箱、药液箱上方手动阀、水箱上方手动阀和排气阀，所述第一进氮气管道分别与水箱和药液箱连接，第一进氮气管道上设有氮气流量调节阀，所述排空气管道分别与水箱和药液箱连接，排空气管道上设有药液箱上方手动阀、水箱上方手动阀和排气阀；所述供液机构包括第二进氮气管道、氮气压力调节阀、氮气进气电磁阀、喷液电磁阀、 喷水电磁阀、带刻度透明药液管、带刻度透明水管、药液箱下方手动阀、水箱下方手动阀和雾化喷嘴，所述药液箱下方手动阀和水箱下方手动阀分别与第二进氮气管道连接，第二进氮气管道上设有氮气压力调节阀和氮气进气电磁阀，所述药液箱下方手动阀通过带刻度透明药液管与喷液电磁阀连接，水箱下方手动阀通过带刻度透明水管与喷水电磁阀连接，喷液电磁阀和喷水电磁阀通过管道与雾化喷嘴连接；所述二氧化碳供应机构包括进二氧化碳管道、二氧化碳压力调节阀和二氧化碳进气电磁阀，所述进二氧化碳管道与雾化喷嘴连接，进二氧化碳管道上设有二氧化碳压力调节阀和二氧化碳进气电磁阀；所述石英坩埚旋转支撑机构包括固定夹具、托盘和旋转轴，所述旋转轴上安装有托盘， 托盘上设有用于放置石英坩埚的可调式固定夹具；所述雾化喷嘴上下往复运行机构包括固定安装支架、汽缸、汽缸上限位和汽缸下限位， 所述雾化喷嘴安装在固定安装支架上，固定安装支架与汽缸连接，汽缸上设有汽缸上限位和汽缸下限位。
2.根据权利要求1所述的一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的装置，其特征在于所述石英坩埚旋转支撑机构的固定夹具为可调式固定夹具，可以调节可调式固定夹具的位置固定不同尺寸的石英坩埚。
3.根据权利要求1所述的一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的装置，其特征在于所述雾化喷嘴固定安装支架为一个可旋转调节雾化喷嘴角度的L型机构。
专利摘要本实用新型公开了一种用于石英坩埚氢氧化钡涂层的装置，包括喷雾系统、石英坩埚旋转支撑机构和雾化喷嘴上下往复运行机构；所述喷雾系统包括药液循环加热机构、氮气保护机构、供液机构和二氧化碳供应机构。本实用新型采用氮气作为保护气体，可保证氢氧化钡溶液不与空气中的二氧化碳反应，不会混入其他杂质，使喷涂时为纯氢氧化钡溶液，避免其他杂质的污染，而且结构简单，易于制作，方法操作简单，控制方便，易于掌握。
文档编号C03C17/22GK202246430SQ201120345709
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者冯涛, 刘爱军, 李鹏飞, 邵天聪, 金军, 陈宝昌 申请人:江苏华尔光电材料股份有限公司