一种SiC-CVD旋转轴的制作方法

文档序号:41136416发布日期:2025-03-04 17:05阅读:104来源:国知局

本发明涉及旋转轴领域,尤其涉及一种sic-cvd旋转轴。


背景技术:

1、目前,sic-cvd旋转轴主要由sus 316l材料制成,但是在高温环境下,盐随着温度的升高酸气体会对金属部件造成严重腐蚀情况越为严重,sus 316l在480℃时的腐蚀率相对较低,每年小于0.254毫米;但当温度升至595℃时,其腐蚀率会急剧增加,超过每年1.27毫米。

2、目前在sic-cvd工艺中,以三氯甲基硅烷(ch3sicl3,简称为mts)和氢气作为前驱系统,并因其易于操作与控制的特性,而被广泛使用,mts做为sic-cvd工艺的反应气体,具有较大的热裂解温度区间范围,mts在900~1600℃范围内会都会发生热裂解产生盐酸。

3、因此,针对上述工艺中,高温下反应气体分解出的盐酸气体极易破坏316l不锈钢中轴表面的纯化膜,这样会导致316l不锈钢中轴严重腐蚀,进而导致不锈钢中轴失效,影响不锈钢中轴正常运行的问题,可以设计一种sic-cvd旋转轴。


技术实现思路

1、为了克服旋转装置高温下反应气体分解出的盐酸气体对不锈钢中轴的腐蚀的问题。

2、本发明的技术方案为:一种sic-cvd旋转轴,包括有旋转中轴、排气导向筒、石墨保护套、旋转轴支撑环、石墨供气管道、石墨匀气盘、石墨托环、中轴排气外管、基底元件和托盘;旋转中轴外侧套有石墨保护套;旋转中轴上端安装有旋转轴支撑环;石墨保护套外侧套有排气导向筒;排气导向筒外侧设置有中轴排气外管;中轴排气外管与排气导向筒之间靠下一端横向贯穿有石墨供气管道;石墨供气管道上端安装有石墨匀气盘;石墨匀气盘放置于石墨托环上端;旋转中轴上端头与托盘底座相连接;托盘上端放置有基底元件。

3、优选的,图2中虚线箭头示出了保护气体的流经路径,经过石墨供气管道5供应到匀气盘6、石墨托环7与排气导向筒2之间形成的间隙之中并形成一定正压,再经由匀气盘6均匀散出惰性气体,使其进入旋转中轴1与石墨保护套3形成的环隙之中,通过持续向该环隙内通入惰性气体,防止反应气体由于气体扩散通过石墨保护套3和旋转轴支撑环4之间的缝隙进入环隙内,接触金属旋转中轴1;

4、图2中箭头示出了保护气体的流经路径,为更好地防止盐酸气体进入旋转中轴1、旋转轴支撑环4与石墨保护套3之间的缝隙,匀气盘6放置于石墨托环7上,且至少开有一圈排气孔12,如图4所示;

5、在本设备中,匀气盘6的表面上开设至少一圈排气孔12,每圈包含若干排气孔,排气孔的形状可以为圆形、圆弧形、矩形等任意形状,在此不作具体限定,当排气孔12为圆形孔时,通气孔的直径可以但不限于0.1mm~5mm,气体经过匀气盘6之后可以在进入环隙前被均匀的吹出,以得到较好的吹扫效果,如图3所示。

6、作为优选,旋转轴支撑环与石墨保护套之间设有的间隙与炉室直接连通。

7、作为优选,石墨匀气盘表面开设有不少于1圈的排气孔;排气孔呈环形等距分布;排气孔直径不限,优选0.1mm~5mm。

8、作为优选,石墨供气管道的一端与供气源相连通;石墨供气管道的另外一端延伸至石墨保护套内壁。

9、作为优选,石墨供气管道上端与石墨匀气盘、石墨托环、排气导向筒之间间隙相连通。

10、作为优选,旋转中轴与石墨保护套之间设有环形间隙。

11、作为优选,排气导向筒、石墨保护套之间间隙与尾气排气管道连通。

12、本发明的有益效果:

13、本发明是应用在sic-cvd炉中的旋转轴设备,通过使用惰性气体吹扫旋转轴表面,能有效避免高温环境下金属旋转轴受盐酸气体腐蚀损坏问题;

14、本专利发明了一种sic-cvd设备旋转轴通过将惰性保护气体通入旋转中轴、旋转轴支撑环与石墨保护套之间的缝隙中,保证在设备运行过程中上述空隙中始终为正压,既能利用通入的惰性气体对旋转中轴实现气冷降温,又能防止炉室内反应气体通过上述空隙进入接触金属材质的旋转中轴,从而起到防止腐蚀的作用,相较于现有设备在单次加工2周,每天24小时的工作运行之后,旋转中轴表面被严重腐蚀破坏无法继续使用的情况,在使用本气冷、防腐蚀旋转轴结构后,可实现旋转中轴的免维护运行,大幅降低设备整体故障率、提高设备生产效率与安全性:

15、(1)气冷降温结构

16、在本专利设计的sic-cvd旋转中轴结构,通过将石墨供气管道穿过中轴排气外管,并通入适当流量的低温惰性气体,如氩气,使其流过旋转中轴表面,带走热量,降低温度。

17、(2)防腐蚀方法

18、本专利设计的旋转中轴可应用于具有腐蚀性反应气体的设备中,将通入匀气盘、旋转中轴与石墨保护套间隙中的惰性气体,经由匀气盘均匀散出后,在旋转中轴与旋石墨保护套间隙中形成正压,防止设备反应炉室内的腐蚀气体进入并接触旋转中轴表面。



技术特征:

1.一种sic-cvd旋转轴,包括有旋转中轴(1);其特征在于:还包括有排气导向筒(2)、石墨保护套(3)、旋转轴支撑环(4)、石墨供气管道(5)、石墨匀气盘(6)、石墨托环(7)、中轴排气外管(8)、基底元件(10)和托盘(11);旋转中轴(1)外侧套有石墨保护套(3);旋转中轴(1)上端安装有旋转轴支撑环(4);石墨保护套(3)外侧套有排气导向筒(2);排气导向筒(2)外侧设置有中轴排气外管(8);中轴排气外管(8)与排气导向筒(2)之间靠下一端横向贯穿有石墨供气管道(5);石墨供气管道(5)上端安装有石墨匀气盘(6);石墨匀气盘(6)放置于石墨托环(7)上端;旋转中轴(1)上端头与托盘(11)底座相连接;托盘(11)上端放置有基底元件(10)。

2.根据权利要求1所述的sic-cvd旋转轴,其特征在于:旋转轴支撑环(4)与石墨保护套(3)之间设有的间隙与炉室(13)直接连通。

3.根据权利要求1所述的sic-cvd旋转轴,其特征在于:石墨匀气盘(6)表面开设有不少于1圈的排气孔(12);排气孔(12)呈环形等距分布;排气孔(12)直径不限,优选0.1mm~5mm。

4.根据权利要求1所述的sic-cvd旋转轴,其特征在于:石墨供气管道(5)的一端与供气源相连通;石墨供气管道(5)的另外一端延伸至石墨保护套(3)内壁。

5.根据权利要求1所述的sic-cvd旋转轴,其特征在于:石墨供气管道(5)上端与石墨匀气盘(6)、石墨托环(7)、排气导向筒(2)之间间隙相连通。

6.根据权利要求1所述的sic-cvd旋转轴,其特征在于:旋转中轴(1)与石墨保护套(3)之间设有环形间隙。

7.根据权利要求1所述的sic-cvd旋转轴,其特征在于:排气导向筒(2)、石墨保护套(3)之间间隙与尾气排气管道(9)连通。


技术总结
本发明涉及旋转轴领域,尤其涉及一种SiC‑CVD旋转轴,包括有旋转中轴、排气导向筒、石墨保护套、旋转轴支撑环、石墨供气管道、石墨匀气盘、石墨托环、中轴排气外管、基底元件和托盘;旋转中轴外侧套有石墨保护套;旋转中轴上端安装有旋转轴支撑环;本发明提出了一种SiC‑CVD设备旋转轴通过将惰性保护气体通入旋转中轴、旋转轴支撑环与石墨保护套之间的缝隙中,保证在设备运行过程中上述空隙中始终为正压,既能利用通入的惰性气体对旋转中轴实现气冷降温,又能防止炉室内反应气体通过上述空隙进入接触金属材质的旋转中轴,从而起到防止腐蚀的作用,在使用本气冷、防腐蚀旋转轴结构后,可实现旋转中轴的免维护运行,提高设备生产效率与安全性。

技术研发人员:李德旺,郭九浩
受保护的技术使用者:重庆原石智能装备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/3/3
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