用于与特定气氛接触的功能器件及功能设备的制作方法

1.本技术涉及工业腐蚀性和/或氧化性环境中应用的功能设备的技术领域，例如涉及一种用于与特定气氛接触的功能器件及功能设备。


背景技术：

2.目前，在工业上，很多器件需要直接与具有腐蚀性气体和/或氧化性气体直接接触，导致器件极易被腐蚀损毁，给生产造成损失的同时还有很多安全隐患。
3.尤其是与氟气或氟化氢气体接触的器件。氟气，元素氟的气体单质，化学式为f2，淡黄色剧毒气体，氟气化学性质十分活泼，具有很强的氧化性，除全氟化合物外，可以与几乎所有有机物和无机物反应。常温下，大多数金属都会被氟气腐蚀，碱金属在氟气中会燃烧，甚至黄金在受热后，也能在氟气中燃烧。


技术实现要素：

4.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
5.本公开实施例提供一种用于与特定气氛接触的功能器件及功能设备，能够与含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的特定气氛接触，不会发生被腐蚀和/或氧化的现象。
6.在一些实施例中，所述用于与特定气氛接触的功能器件，其特征在于，所述功能器件为用于与含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的特定气氛接触的器件，所述功能器件的材质为α-单晶氧化铝或者高纯烧结氧化铝；其中，所述高纯烧结氧化铝是指氧化铝含量达到98％或其以上。
7.在一些实施例中，所述功能设备：包括前述的功能器件。
8.本公开实施例提供的用于与特定气氛接触的功能器件及功能器件，可以实现以下技术效果：
9.本公开实施例的功能器件的材质为α-单晶氧化铝(α-al2o3)或者高纯烧结氧化铝，具有很好的耐腐蚀性和耐氧化性，能够与含有腐蚀性和/或氧化性元素的气氛直接接触，且不会被腐蚀和/或氧化，保证功能器件的功能实现。例如，功能器件为受热功能器件、气氛箱、视窗或者气体收集器等。
10.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
11.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
12.图1是本公开实施例提供的一种高温炉的炉胆结构示意图；
13.图2是本公开实施例提供的另一种高温炉的炉胆结构示意图；
14.图3是本公开实施例提供的一种高温炉的结构示意图；
15.图4是图3所示的一种高温炉的a-a向剖视结构示意图；
16.图5是图4中炉胆密封结构处的局部放大结构示意图；
17.图6是本公开实施例提供的一种高温炉的爆炸示意图；
18.图7是本公开实施例提供的一种高温炉的局部结构示意图；
19.图8是本公开实施例提供的另一种高温炉的剖视结构示意图；
20.图9是本公开实施例提供的另一种炉胆装配结构的剖视结构示意图；
21.图10是本公开实施例提供的另一种高温炉的剖视结构示意图；
22.图11是图10中的局部放大结构示意图。
23.附图标记：
24.100、高温炉；110、炉胆；111、胆腔；112、卡槽结构；113、密封端盖；114、橡胶密封圈；120、炉壳；1201、内层炉壳；1202、外层炉壳；121、空腔；122、抽真空接口结构；123、锁扣；130、加热结构；131、加热套；132、碳化硅材质均热垫；133、加热件；140、炉盖本体；141、炉胆密封结构；1411、第一端面；1412、第一橡胶密封环；1413、第二端面；1414、第二橡胶密封环；142、上冷却夹层；1421、环形槽构件；1422、上夹层盖；1423、环槽；143、下周向冷却夹层；1431、下冷却通道；144、端塞结构；1441、内腔；1442、环腔；150、固定套；151、底盘；152、顶环；153、支撑杆；160、卡环；161、第一卡环；162、第二卡环；170、单晶氧化铝料杯；181、进气管；182、排气管；190、磁力传动搅拌机构；191、外侧搅拌输入部；192、内侧搅拌输出部；193、输出轴；194、搅拌结构件。
具体实施方式
25.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
26.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
27.本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
28.另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，
可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
29.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
30.本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
31.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.结合图1-11所示，本公开实施例提供一种用于与特定气氛接触的功能器件，功能器件为用于与含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的特定气氛接触的器件，该功能器件的材质为α-单晶氧化铝或者高纯烧结氧化铝；其中，所述高纯烧结氧化铝是指氧化铝含量达到98％或其以上。
34.本公开实施例的功能器件的材质为单晶氧化铝(α-al2o3)或者高纯烧结氧化铝，具有很好的耐腐蚀性和耐氧化性，能够与含有腐蚀性和/或氧化性元素的气氛直接接触，且不会被腐蚀和/或氧化，保证功能器件的功能实现。例如，功能器件为受热功能器件、气氛箱、视窗或者物料冷凝装置等。
35.本公开实施例中，含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的气氛可以是含有一种气体的气氛，也可以是含有多种气体的气氛，只要含有腐蚀性和/或氧化性元素即可。
36.在一些实施例中，含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的气氛包括电负性大于或等于2.5的元素的单质气体或者其相应的化合物气体。电负性越大的非金属元素越活跃。
37.可选地，单质气体包括氟气、氯气或者溴气。
38.可选地，化合物气体包括所述电负性大于或等于2.5的元素的氢化物气体。
39.可选地，氢化物气体包括氟化氢、氯化氢、溴化氢、硫化氢、碘化氢或者氨气等。
40.在一些实施例中，含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的气氛包括酸性蒸汽或者水蒸气。
41.在一些实施例中，功能器件包括受热功能器件。本实施例中，受热功能器件是指能够被加热的功能器件，加热温度可以在60℃～1400℃范围内。可选地，受热功能器件包括但不限于管路、炉衬、炉胆、坩埚(料杯)或者反应器等。
42.可选地，受热功能器件的加热温度达到250℃及其以上。例如，管路(氟气管路)，炉氛为含有腐蚀性和/或氧化性元素的气氛的反应器的炉芯或炉衬等。
43.可选地，受热功能器件的加热温度达到500℃及其以上。例如，炉氛为含有腐蚀性和/或氧化性元素的气氛的高温炉的炉胆或炉衬等。可选地，炉氛为电负性大于或等于2.5的元素的氢化物气体，例如，氟化氢。
44.可选地，受热功能器件的加热温度达到800℃及其以上。例如，炉氛为含有腐蚀性和/或氧化性元素的气氛的高温炉的炉胆或炉衬等。可选地，炉氛为电负性大于或等于2.5的元素的氢化物气体，例如，氟化氢。
45.在一些实施例中，功能器件包括气氛箱。气氛箱内的气氛为含有腐蚀性和/或氧化性元素的气氛。例如，手套箱等。
46.在一些实施例中，功能器件包括视窗。该视窗是指设置于与含有腐蚀性和/或氧化性元素的气氛接触的设备上的视窗结构。
47.在一些实施例中，功能器件包括物料冷凝装置。例如，用于金属氟化物的冷凝收集用的物料冷凝装置。物料冷凝装置可以是冷凝弯管，也可以是呈板状的冷凝片，结构不限定，依据实际需求确定即可。
48.在一些实施例中，功能器件为呈敞口式筒状结构的功能器件时，在功能器件的敞口端的外周壁上设置有卡槽结构。本实施例中，筒状结构可以是仅一端敞口的盲孔式筒，例如，炉胆、炉衬、反应器或者坩埚等；也可以是两端均呈敞口的管式筒，例如，管路。
49.针对该种具有敞口结构的功能器件的固定，可以增加设置固定结构，来对功能器件进行固定。
50.可选地，如图2所示，一种炉胆110(受热功能器件)，设置有胆腔111，在炉胆110的敞口端的外周壁上设置有卡槽结构112。在该卡槽结构112中设置卡环160，且卡环160的边缘超出单晶氧化铝炉芯110的外周壁形成连接边沿，以用于与外接部件连接。如图6所示，外接部件可以为加热结构130，具体地，加热套131的端面。卡环160的具体设置方式可参考下述的高温炉中的相关内容，在此不再赘述。
51.当然，针对管路结构的功能器件，其是一种两端呈敞口的管式筒；在敞口端上设置有的卡槽结构，通过卡环结构可用于将α-单晶氧化铝管路与对接管路进行固定连接。
52.可选地，固定结构可采用下述的固定套150的结构，该固定套150的结构具体参考下述内容即可，在此不再赘述。
53.在一些实施例中，如图9所示，针对呈敞口式结构的功能器件，功能器件还包括密封端盖113(同下述的高温炉中的炉盖结构或者炉胆密封结构141)，具有与功能器件的敞口端面接触的第一端面和/或与功能器件的敞口的外周壁或者内周壁接触的第二端面；第一橡胶密封环和/或第二橡胶密封环，各自对应设置于第一端面或第二端面上，以密封各自所在的所述功能器件的敞口端面和/或敞口的外周壁或内周壁。本实施例中，第一端面、第二端面、第一橡胶密封环和/或第二橡胶密封环的结构和设置方式等相关内容均参见下述高温炉部分的炉胆密封结构141的相关内容，在此不再赘述。
54.可选地，密封端盖113设置于功能器件的敞口端的端面上；密封端盖113与卡环160(或者外接部件，例如，加热结构130)固定连接。
55.本实施例中，密封端盖113上还设置有冷却夹层结构，用于冷却降温，冷却夹层结构参考后续的炉盖本体140上设置的冷却夹层结构。
56.可选地，如图9所示，功能器件还包括气路结构，用于向密封端盖113密封后的腔体内输送气体以形成特定气氛。气路结构包括进气管181和排气管182，进气管181用于向腔体内输送气体，排气管182用于排出气体。
57.本公开实施例还提供一种功能设备，包括前述任一实施例的功能器件。
58.采用前述任一实施例的功能器件的功能设备，保证其能够用于具有特定气氛的环境中且不会发生腐蚀毁损的情况，保证生产试验等顺利进行。
59.可选地，功能设备包括高温炉，炉芯和/炉衬采用单晶氧化铝。在含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的特定气氛下且加热温度在60℃～1400℃范围内均不会发生腐蚀和/或氧化。
60.可选地，功能设备包括高温反应设备，反应器采用α-单晶氧化铝或者高纯烧结氧化铝。当高温反应设备设置有搅拌结构件时，搅拌结构件也采用α-单晶氧化铝或者高纯烧结氧化铝。
61.可选地，功能设备包括物料提纯/制备收集装置，例如，金属氟化物提纯/制备收集装置。该物料提纯/制备收集装置的集料片可以采用α-单晶氧化铝或者高纯烧结氧化铝。
62.在一些实施例中，结合图1至图11所示，功能设备包括高温炉100，高温炉100包括炉胆110，炉胆110的材质为α-单晶氧化铝或者高纯烧结氧化铝。本实施例中，高温炉包括高温fh炉。
63.具体地，一种高温炉100，包括加热结构130和炉胆110。加热结构130构建有加热腔；炉胆110设置有胆腔111，炉胆110设置于加热结构130的加热腔内，以能够被加热结构130加热使胆腔111内的温度达到设定温度。炉胆110采用材质为α-al2o3的单晶氧化铝炉胆110或者氧化铝含量达到98％或其以上的高纯烧结氧化铝炉胆110。
64.采用本公开实施例提供的高温炉100，炉胆110采用α-单晶氧化铝或者高纯烧结氧化铝材质，能够耐高温、耐腐蚀且耐氧化，能够适用于在腐蚀性和/或氧化性气氛中进行的高温热处理或高温热反应，甚至能够耐受氟气气氛下500℃以上，甚至达到1400℃高温的炉氛。且α晶型的单晶氧化铝呈透明，能够直接观察到炉胆110内部的状态。
65.本公开实施例中，高温炉100包括高温fh炉、高温试验炉、高温反应炉等能够提供高温环境的炉子。高温炉100的设定温度依据实际需求设定即可，可以在60℃～1400℃范围内。可选地，设定温度为250℃及其以上。可选地，设定温度为500℃及其以上。
66.本公开实施例的高温炉中，加热结构130一般以加热套结构形式，如图4和图10所示，加热套131由保温材料制备，其上构建有呈敞口槽的加热腔，在其加热腔的腔壁上/内设置有加热电阻等电热结构，以为置于加热腔内的炉胆110加热。因此，加热机构130本身即可实现保温隔热功能，无需在其外部再增设壳体等防护结构。但在一些特殊应用场景下，例如，高温炉内进行的是易燃易爆等危险系数高的应用场景中。因此，在一些实施例中，高温炉，还包括炉壳120，其呈具有敞口空腔121，加热结构130设置于空腔121内，加热腔的敞口端与炉壳120的敞口端同侧设置。炉壳120的设置起到一定的防护作用。
67.可选地，炉壳120呈敞口筒体结构，且敞口端具有外翻的边沿，方便与炉盖扣接。
68.可选地，炉壳120的内侧面与加热结构130的外壁之间形成有间隙，并在炉壳120的侧壁上设置有抽真空接口结构122，抽真空接口结构122一端连通至炉壳120与加热结构130之间的间隙，另一端用于与抽真空设备连接。用于形成真空隔热层，以进一步隔热。当然，本实施例的真空隔热层的实现以炉壳120的敞口筒体可被密封为前提。如下述，在高温炉包括炉盖时，炉盖能够密封炉胆110的同时，还可扣设于炉壳120的敞口端的端面上，以密封炉壳12的敞口筒体。
69.可选地，如图4所示，炉壳120采用单层结构。
70.可选地，如图10所示，炉壳120采用双层结构，包括内层炉壳1201和外层炉壳1202，两者之间具有间隙；内层炉壳1201与加热结构130之间形成有间隙，内层炉壳1201上连通设置有抽真空接口结构122，用于抽真空。当然，内层炉壳1201与外层炉壳1202之间间隙构建为真空密封腔，进一步提高隔热效果。
71.可选地，如图1所示，炉胆110(单晶氧化铝炉胆或者高纯烧结氧化铝炉胆)呈一端
敞口的筒状。
72.可选地，如图2所示，炉胆110(单晶氧化铝炉胆或者高纯烧结氧化铝炉胆)的敞口端的外周壁上设置有卡槽结构112。方便炉胆110的固定。
73.在一些实施例中，高温炉100还包括炉盖(也可定义为密封端盖)，其内侧面上设置有炉胆密封结构141以将炉胆110的胆腔111密封；且炉盖的至少暴露于胆腔111的区域设置有氧化铝耐蚀层。保证炉胆110内形成所需的气氛，满足热处理/热反应的气氛条件，并将暴露于胆腔111内的炉盖区域设置氧化铝耐蚀层，保证炉盖不被腐蚀性和/或氧化性气氛所腐蚀。
74.本实施例中，氧化铝耐蚀层可采用气相沉积方式获得。可选地，化学气相沉积或者物理气相沉积。
75.可选地，炉盖的内侧面或者所有表面均设置有氧化铝耐蚀层。
76.本实施例中，炉胆密封结构141实现将炉胆110的敞口进行密封。由于炉胆110为非金属材质，为了避免与金属材质部件直接接触的带来的损伤，密封接触面需要采用橡胶密封环。
77.在一些实施例中，炉胆密封结构141包括第一端面1411和/或第二端面1413；第一端面1411与炉胆110的敞口端的端面密封连接，且其上设置有第一橡胶密封环1412；第二端面1413与炉胆110的敞口端的外周壁或内周壁密封连接，且其上设置有第二橡胶密封环1414。炉盖扣设到位时，第一橡胶密封环1412能与炉胆110的敞口端的端面接触，和/或，第二橡胶密封环1414能与炉胆110的敞口端的外周壁或内周壁接触。第一橡胶密封环1412和/或第二橡胶密封环1414采用耐腐蚀抗氧化橡胶。本实施例中，炉胆密封结构141凸出设置于炉盖的内侧面上。具体地，如图4所示，炉胆密封结构141包括凸出于炉盖内侧面的凸环结构，则凸环结构的环形端面作为第一端面1411，或者凸环结构的内侧壁或外侧壁作为第二端面1413，或者，凸环结构的环形端面呈阶梯状，形成轴肩结构，构建出第一端面1411和第二端面1413，即，第一端面1411向炉盖本体140侧位移，形成能够与炉胆110的敞口端的外周壁或内周壁密封接触的第二端面1413。其中，轴肩结构可以为内轴肩，如图4所示，第二端面1413与炉胆110的敞口端的外周壁密封连接。轴肩结构可以为外轴肩，则第二端面1413与炉胆110的敞口端的内周壁密封连接。
78.本实施例中，第一端面1411和第二端面1413可分别构建为多个，依据实际需求设置即可。如图11所示的高温炉的局部放大图中，构建了两个第一端面1411。每一第一端面1411上设置的第一橡胶密封环1412的数量可以为1个或多个，每一第二端面1413上设置的第二橡胶密封环1414的数量可以为1个或多个，不限定，依据实际需要确定。
79.本实施例中，耐腐蚀抗氧化橡胶包括氟醚橡胶。
80.第一橡胶密封环1412的设置方式不限定，可以通过在第一端面1411上开设适配的第一环槽，使第一橡胶密封环1412卡设于第一环槽内(如图5所示)；也可以以垫圈形式放置于第一端面1411与炉胆110的敞口端的端面之间(如图9所示)。同理，第二橡胶密封环1414的设置方式同第一橡胶密封环1412，不限定。
81.在一些实施例中，炉盖包括炉盖本体140和冷却夹层结构，炉盖本体140呈板体且其内侧面上设置有炉胆密封结构141；冷却夹层结构设置于炉盖本体140上，以对炉盖本体140以及设置于炉盖本体140上的部件进行冷却降温。例如，对炉胆密封结构141的橡胶密封
环进行冷却降温，避免其在高温下被高温氧化，保证密封效果。
82.可选地，冷却夹层结构包括上冷却夹层142和下周向冷却夹层143，上冷却夹层142设置于炉盖本体140的外侧面；下周向冷却夹层143设置于炉盖盖体的内侧面上且围绕炉胆密封结构141设置。
83.结合图5至图7所示，上冷却夹层142包括形成于炉盖本体140外侧面上的环形槽构件1421和上夹层盖1422，环形槽构件1421上形成有环槽1423，上夹层盖1422扣设于环形槽构件1421上形成上冷却通道。本实施例中，向上冷却通道内输入冷却介质且使冷却介质循环流动，以带走炉胆110内传递至炉盖上的热量。其中，环槽1423的数量不限，可以是一个或多个。如图6所示，环槽1423为两个。当然，环形槽构件1421也可以独立于炉盖本体140设置，并将环形槽构件1421固定连接至炉盖本体140上，不限定。
84.可选地，结合图4和图7所示，下周向冷却夹层143与炉胆密封结构141一体成型构建为形成于炉盖本体140的内侧面上，在炉胆密封结构141的凸环结构的环壁内形成有下冷却通道1431。环形通道内循环注入冷却介质，以带走炉胆110内传递至炉盖上的热量。在凸环结构的环形端面依据前述可以构建为阶梯状的内轴肩结构或者外轴肩结构。
85.在另一些实施例中，如图10所示，高温炉还包括磁力传动搅拌机构190和搅拌结构件194，磁力传动搅拌机构190设置于炉盖上；搅拌结构件194设置于磁力传动搅拌机构190的输出轴193上；且搅拌结构件194采用α-al2o3的单晶搅拌结构件。搅拌结构件194的结构形式不限，可以是搅拌杆，也可以是如图10所示的搅拌耙结构。
86.本实施例中，磁力传动搅拌机构190包括利用磁力传动的外侧搅拌输入部191和内侧搅拌输出部192，外侧搅拌输入部191设置于炉盖本体140的外侧，内侧搅拌输出部192设置于炉盖本体140的内侧；以使搅拌结构件194置于炉胆110或者单晶氧化铝料杯170(或者称为坩埚)内，用于搅拌物料。
87.可选地，炉盖包括炉盖本体140，其内侧面上构建有具有空腔的端塞结构144，端塞结构144的扣接面的边沿上设置有炉胆密封结构141；端塞结构144的扣接面上开设有通孔，以使搅拌结构件194与输出轴193连接。端塞结构144上的空腔设置为同轴的内腔1441和环腔1442，磁力传动搅拌机构190的内侧搅拌输出部192设置于内腔1441，环腔1442内可通入循环冷却液进行降温。
88.本实施例中，磁力传动搅拌机构190的旋转穿过端塞结构144的扣接面上的通孔以传输至搅拌结构件194，故在高温炉内为腐蚀性气体和/或氧化性气氛的应用中，将能够处于炉胆110的胆腔111内气氛接触的部件的表面上均设置有氧化铝耐蚀层，该氧化铝耐蚀层的设置同前述炉盖部件的设置方式。
89.炉盖需要固定设置以保证炉胆密封结构141与炉胆110的敞口固定密封，炉盖的固定设置方式不限定，可以采用螺栓与外部构件固定连接，外部构件可以是加热结构130或者炉壳120。
90.可选地，炉盖与炉胆110直接固定连接。例如，如图10所示，采用锁扣123，将与炉胆的边沿扣接。锁扣可以采用电动控制，以方便控制。
91.具体地，如图10所示，端塞结构144的扣接面的边沿形成有凸沿，炉胆110的敞口端的外周壁上设置有卡槽结构112；锁扣123可在锁扣位置与解锁位置之间切换，其中，锁扣位置为锁扣123的扣接端可扣接至端塞结构的凸沿和卡槽结构112，以将凸沿和卡槽结构112
扣接固定。解锁时，移动锁扣123，使锁扣123的扣接端退出。本实施例中，锁扣123采用电动控制。
92.在一些实施例中，高温炉100还包括气路结构，用于向炉胆110的胆腔111内输送气体，以使炉胆110的胆腔111内形成设定气氛。其中，位于胆腔111内的部分气路结构采用α-单晶氧化铝材质。保证高温炉100能够适用于腐蚀性气体和/或氧化性气氛。当然，设定气氛不限定于腐蚀性气体和/或氧化性气氛，依据高温炉100内进行的热处理或热反应的需求确定。
93.可选地，设定气氛包括腐蚀性气体和/或氧化性气体。即设定气氛具有一定的腐蚀性和/或氧化性。
94.可选地，腐蚀性气体和/或氧化性气体包括电负性大于或等于2.5的元素的单质气体或者其相应的化合物气体。电负性越大的非金属元素越活跃。例如，氟的电负性值(最大)为4.0，氯的电负性值为3.0，溴的电负性为2.8，等等。
95.可选地，单质气体包括氟气、氯气或者溴气。
96.可选地，化合物气体包括电负性大于或等于2.5的元素的氢化物气体。
97.可选地，氢化物气体包括氟化氢、氯化氢、溴化氢、硫化氢、碘化氢或者氨气等。
98.在一些实施例中，含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的气氛包括酸性蒸汽或者水蒸气。
99.可选地，结合图3和图4所示，气路结构包括进气管181和排气管182，进气管181穿设于炉盖使其一端伸入胆腔111内，用于向胆腔111内输送气体；排气管182穿设于炉盖使其一端伸入胆腔111内，用于将胆腔111内的气体排出。进气管181和排气管182的结构不限定。可选地，进气管181的伸入胆腔111内的端部包括环形管，环形管侧壁上开设有多个气孔，以排出气体。
100.具体地，进气管181包括外进气管段和内进气管段，两者在炉盖本体140处密封对接；同理，排气管182包括外排气管段和内排气管段，两者在炉盖本体140处密封对接。密封对接结构不限定，保证密封不漏气即可。
101.在一些实施例中，高温炉100还包括固定结构，用于炉胆110的固定设置。固定结构的具体结构形式不限，起到固定支撑作用即可。
102.可选地，结合图4、图6和图7所示，高温炉100还包括固定套150(一种固定结构)，设置有底盘151和顶环152，底盘151与顶环152之间设置有支撑杆153构建出具有与炉胆110适配的限位空间；且顶环152的边缘超出所述底盘151的边缘形成连接边沿，以用于与外接部件连接。外接部件为与固定套150邻接且能够承载一定重力的结构件，例如，如图6所示，顶环152搭置于加热结构130上。具体地，顶环152搭置于加热套131的端面上，并通过螺栓等连接件固定连接。
103.可选地，如图8所示，高温炉100还包括卡环160(另一种固定结构)，设置于炉胆110的敞口端的外周壁的卡槽结构112内；且卡环160的边缘超出炉胆110的外周壁形成连接边沿，以用于与外接部件连接。
104.可选地，卡环160包括第一卡环161和第二卡环162，第一卡环161和第二卡环162叠置设置于炉胆110的卡槽结构112内。
105.可选地，第一卡环161的材质为金属材质，第二卡环162的材质为非金属材质；且所
述第一卡环161位于外接部件侧。保证金属材质的第一卡环161与外接部件硬连接的可靠性。外接部件为与固定套150邻接且能够承载一定重力的结构件，例如，如图8所示，卡环160的连接边沿搭置于加热结构130(例如，加热套131的端面)上，并可通过螺栓等连接件固定连接。可选地，第二卡环162采用石墨材质。
106.在一些实施例中，加热结构130包括加热套131和碳化硅材质均热垫132，加热套131设置有加热腔，炉胆110设置于加热腔内。碳化硅材质均热垫132设置于炉胆110与加热腔之间。可选地，碳化硅材质均热垫132设置于加热腔的底壁，与炉胆110的底壁或者固定套150的底盘151接触。
107.当然，加热结构130还包括测温元件133，以检测加热结构130的加热温度和/或炉胆110内的实际温度。测温元件133不限定，例如，测温元件133采用热电偶。
108.在一些实施例中，如图4所示，高温炉100还包括单晶氧化铝料杯170，放置于炉胆110的胆腔111内，用于盛放反应物料。
109.在一些实施例中，高温炉100还包括升降结构(图未示)，包括升降末端，升降末端能够上升或下降；炉盖设置于升降末端。方便炉盖的扣合和提起。
110.本公开实施例中，采用如下试验过程对α-单晶氧化铝炉胆110的耐受性能进行了测试：
111.采用如3所示的高温炉100，向α-单晶氧化铝炉胆110内通入氟气，在氟气流通环境中对单晶氧化铝炉胆110进行三小时的匀速加热，将其加热至650℃，随后于650℃～700℃温度区间内加热保温一个小时。保温结束后用半个小时将α-单晶氧化铝炉胆110加热至750℃，并在750℃～800℃区间进行40分钟的加热保温，期间，α-单晶氧化铝炉胆110的最高温度达到781℃；同样，保温结束后，用半小时将炉胆110加热至850℃，并在850℃～900℃区间进行40分钟的加热保温；依次方式阶梯式升温并保温，直至在1350℃～1400℃区间进行40分钟的加热保温。实验结束后，在将单晶氧化铝炉胆110降温至约260℃时将其从高温炉100中取出，单晶氧化铝炉胆110整体形态完整，炉胆110未发生碎裂现象，表面无划痕，无明显刻蚀迹象，证明单晶氧化铝材料可以耐受500℃以上，甚至高达1400℃的高温环境下的氟气腐蚀。鉴于安全性考虑，未继续上升试验，理论分析，炉胆110能够耐受1600℃的高温氟气环境。氟气为电负性最大的非金属材料，其氧化性最强，因此，α-单晶氧化铝能够耐受含有腐蚀性气体和/或氧化性气体的气氛。
112.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。