一种亚胺化炉的制作方法

本实用新型实施方式涉及聚酰亚胺薄膜生产技术领域，特别是涉及一种亚胺化炉。

背景技术：

聚酰亚胺薄膜是一种新型耐高温有机聚合物薄膜，具有耐高低温，机械强度高，化学稳定，尺寸稳定性好等综合优异的性能，可作为介电空间层、金属薄膜的保护覆盖层和基材应用于航空航天、电气、微电子等工业领域。

聚酰亚胺的制备工序包括：浇铸工序和固化工序，在浇铸工序中，需要将聚酰胺酸等聚酰胺前驱体溶液流延涂覆在支撑体上，并进行加热后形成具有自我支撑性的自我支撑性膜；在固化工序中，需要进一步对自我支撑性膜进行加热处理，完成亚胺化。

申请人在实现本实用新型的过程中，发现相关技术存在以下问题：在进行浇铸工序和固化工序过程中,需要在无氧条件下进行,因此需要在反应过程中通入惰性气体，由于惰性气体的鼓风量不受控制，这就导致容易出现鼓风量过大或者过小的问题。其中，若鼓风量过小，则会导致挥发性溶液带走得慢。若鼓风量过大，则会使聚酰亚胺基板材料表面容易出现结构缺陷。

技术实现要素：

本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种亚胺化炉，其解决现有技术存在着未能够自动控制惰性气体的鼓风量的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种亚胺化炉,包括炉体、设置在炉体内的输送带以及加热装置，所述亚胺化炉还包括：温度检测装置,设置于所述炉体内，用于检测所述炉体内的温度；惰性气体输出装置，所述惰性气体输出装置与所述炉体连通，用于向所述炉体内注入惰性气体；控制器,所述控制器与所述温度检测装置和所述惰性气体输出装置连接，用于根据所述温度控制所述惰性气体输出装置输出的惰性气体的鼓风量。

可选地，所述惰性气体输出装置包括：惰性气体存储瓶、气体喷嘴以及连通管道,所述连通管道连通所述惰性气体存储瓶与所述气体喷嘴；所述连通管道上设置有流量阀,所述流量阀与所述控制器连接。

可选地，所述流量阀为电动调节阀，所述电动调节阀包括阀门、步进电机控制板和步进电机；所述步进电机控制板具有控制信号接收端；所述控制信号接收端与所述控制器连接；所述步进电机控制板与所述步进电机连接，所述步进电机驱动所述阀门移动。

可选地，所述气体喷嘴垂直于所述输送带设置。

可选地，在所述炉体的温度为80-150℃时，所述惰性气体输出装置输出的惰性气体输入至所述气体喷嘴时的流速为第一流速；在所述炉体的温度为150-250℃时，所述惰性气体输出装置输出的惰性气体输入至所述气体喷嘴时的流速为第二流速；在所述炉体的温度为250-300℃时，所述惰性气体输出装置输出的惰性气体，输入至所述气体喷嘴时的流速为第三流速；所述第二流速大于所述第三流速，所述第三流速大于所述第二流速。

可选地，沿所述输送带的输送方向，所述炉体由炉体前部、炉体中部以及炉体后部组成；所述气体喷嘴包括前气体喷嘴和后气体喷嘴，所述前气体喷嘴设置在所述炉体前部；所述后气体喷嘴设置在所述炉体后部。

可选地，还包括尾气回收置；所述炉体的底部设置有排气口；所述尾气回收装置与所述排气口连接。

可选地，所述温度检测装置设置于所述炉体中部。

可选地，所述加热装置包括上加热管和下加热管；所述上加热管、下加热管分别设置在所述输送带的上方和下方。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式通过设置于炉体内的温度检测装置检测出的温度，控制器根据该温度控制惰性气体输出装置向炉体内注入惰性气体的鼓风量，因此，其能够自动控制惰性气体的鼓风量，一方面，其能够根据作业环境灵活并快速带走挥发性溶液，从而避免聚酰亚胺基板材料表面易出现结构缺陷的现象，另一方面，其避免过度排放惰性气体而造成浪费的现象，从而节省成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供一种亚胺化炉的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供一种亚胺化炉控制系统的原理框图；

图3是本实用新型实施例提供另一种亚胺化炉控制系统的原理框图；

图4是本实用新型实施例提供一种电动调节阀的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参阅图1与图2，图1是本实用新型实施例提供一种亚胺化炉的结构示意图，图2是本实用新型实施例提供一种亚胺化炉控制系统的原理框图。如图1与图2所示，该亚胺化炉10包括炉体11、输送带12、加热装置13、温度检测装置14、惰性气体输出装置15以及控制器16。其中，输送带12、加热装置13、温度检测装置14皆设置于炉体11内，并且，加热装置13位于输送带12的上下方，惰性气体输出装置15与炉体11连通，控制器16与温度检测装置14和惰性气体输出装置15连接。

为了使物料链更长，该炉体11的形状可以为长方体，输送带12沿上述长方体的长度方向进行设置。输送带12用于输送已涂覆有聚酰胺酸溶液(聚酰胺前驱体溶液)的基板材料至下一节点,在输送过程中，加热装置13用于对聚酰胺酸溶液进行加热，完成聚酰胺酸溶液的亚胺化处理。其中,加热装置13可以采用合适类型的加热设备，例如：如图1所示，加热装置13包括上加热管131和下加热管132，上加热管131设置在输送带12的上方，下加热管132设置在输送带12下方。在亚胺化处理的过程中，上加热管131和下加热管132同时加热，从而完成聚酰胺酸溶液亚胺化处理。

温度检测装置14用于检测炉体11内的温度。在一些实施例中，为了能够更加准确地反映炉体11内的温度时，该温度检测装置14可以设置在炉体11的中部。在一些实施例中，该温度检测装置14为非接触式温度检测探头。

惰性气体输出装置15用于向炉体11内注入惰性气体，在亚胺化处理的过程中，惰性气体能够将炉体11内的反应溶液与氧气进行隔绝，并且还能够带走挥发在基板材料表面的溶液，从而使基板材料更好地涂覆有聚酰亚胺膜。但是，如前所述，现有技术并未能够自动控制惰性气体的鼓风量，其按照给定的鼓风量向炉体11内输送惰性气体，然而，一方面，当炉体11内的温度过高时，基板材料表面挥发出更多的聚酰亚胺溶液，若按照给定的惰性气体输入炉体11内，其并未能够有效地、快速地带走挥发在基板材料表面的聚酰亚胺溶液，另一方面，当炉体11内的温度过低时，基板材料表面挥发的聚酰亚胺溶液是少量的，其并不需要过多的惰性气体，若按照给定的惰性气体输入炉体11内，其会造成惰性气体的极大浪费，造成生产成本过高。

在本实施例中，惰性气体输出装置15输出的惰性气体的鼓风量是可调的。因此，惰性气体输出装置15可以采用任何具有流量可调节，并且受控制的电学模块，例如：如图3所示，惰性气体输出装置15包括：惰性气体存储瓶151、气体喷嘴(图1中的喷嘴17和喷嘴18)以及连通管道152,该气体喷嘴设置于炉体11内，连通管道152连通惰性气体存储瓶151与气体喷嘴，连通管道152上设置有流量阀153,流量阀153与控制器16连接。惰性气体存储瓶151内存储有惰性气体,在流量阀153处于导通状态时，惰性气体依次经过连通管道153与气体喷嘴,向炉体11内注入惰性气体。其中,流量阀153的流量开度是受控的，其能够根据控制器16发送的控制信号切换至不同流量开度的工作状态，例如：该控制信号为PWM信号时，占空比越大，其流量开度越大，占空比越小，其流量开度越小。进一步的，通过控制流量阀153的流量开度进而控制惰性气体注入炉体11内的鼓风量。

在一些实施例中，该流量阀153为电动调节阀，如图4所示，该电动调节阀包括阀门1531、步进电机控制板1532及步进电机1533，步进电机控制板1532具有控制信号接收端，控制信号接收端与控制器16连接，步进电机控制板1532与步进电机1533连接，步进电机1533驱动阀门1531移动。由于步进电机1533的行进精度高，因此，控制器16通过步进电机控制板1532能够精确地控制步进电机1533的行走步数，从而控制阀门1531的开度。

进一步的，控制器16根据温度检测装置14检测到的炉体11内的温度，控制惰性气体输出装置15输出的惰性气体的鼓风量。在本实施例中，可以根据实际情况，为不同的温度区间设置对应的流速，例如：在炉体11的温度为80-150℃时，惰性气体输出装置15输出的惰性气体输入至气体喷嘴时的流速可以控制为较慢的流速(如8ml/min)；在炉体11的温度为150-250℃时，惰性气体输出装置15输出的惰性气体输入至气体喷嘴时的流速可以控制为较快的流速(如30ml/min)；在炉体11的温度为250-300℃时，惰性气体输出装置15输出的惰性气体输入至气体喷嘴时的流速可以控制为一般的流速(如10ml/min)。

亦即，在本实施例中，划分为80-50℃；150-25℃以及250-300℃三个不同的温度区间，每个温度区间对应的惰性气体流速分别为第一流速、第二流速以及第三流速。其中，第二流速最快，第一流速最慢，第三流速处于第一流速和第二流速之间。

为了增大惰性气体与已涂覆有聚酰胺酸溶液的基板材料之间的接触面积，在一些实施例中，气体喷嘴垂直于输送带12设置，因此，从气体喷嘴喷出的惰性气体与已涂覆有聚酰胺酸溶液的基板材料的接触面积最大，从而能够快速带走挥发出聚酰亚胺溶液。

请再参阅图1，沿输送带12的输送方向，炉体11由炉体前部111、炉体中部112以及炉体后部113组成。气体喷嘴包括前气体喷嘴17和后气体喷嘴18，前气体喷嘴17设置在炉体前部111，后气体喷嘴18设置在炉体后部113。前气体喷嘴17和后气体喷嘴18能够同时输出惰性气体，从而快速地带走挥发出的聚酰胺酸溶液。

请再参阅图3，该亚胺化炉10还包括尾气回收装置19，炉体11的底部设置有排气口，尾气回收装置19与排气口连接。多余的惰性气体与聚酰亚胺溶液通过排气口流入至尾气回收装置19，尾气回收装置19通过溶剂冷凝回收系统191将惰性气体与聚酰胺酸溶液进行分离并且单独回收，因此，该亚胺化炉10绿色环保，降低尾气污染。

为了详细阐述本实用新型实施例的目的，本实用新型实施例结合图1至图3详细阐述本实用新型实施例提供的亚胺化炉的工作原理。

首先，在输送带12的支撑体上涂覆聚酰胺酸溶液，上加热管131和下加热管132同时对炉体11进行加热。与此同时，惰性气体存储瓶151向炉体11内注入惰性气体，以隔绝聚酰胺酸溶液在亚胺化过程中与炉体11的氧气接触，以及带走挥发出的聚酰亚胺溶液。其中，惰性气体存储瓶151向炉体11注入的惰性气体的鼓风量受流量阀153的开度影响。

在加热过程中，温度检测装置14能够检测炉体11内的温度，并且向控制器16反馈该温度，控制器16根据该温度，按照预设控制逻辑控制流量阀153的开度，以控制惰性气体的鼓风量。例如：在炉体11的温度为80-150℃时，惰性气体输出装置15输出的惰性气体输入至气体喷嘴时的流速为8ml/min；在炉体11的温度为150-250℃时，惰性气体输出装置15输出的惰性气体输入至气体喷嘴时的流速为30ml/min；在炉体11的温度为250-300℃时，惰性气体输出装置15输出的惰性气体输入至气体喷嘴时的流速为10ml/min。

因此，该亚胺化炉10能够自动控制惰性气体的鼓风量，一方面，其能够根据作业环境灵活并快速带走挥发性溶液，从而避免聚酰亚胺基板材料表面易出现结构缺陷的现象，另一方面，其避免过度排放惰性气体而造成浪费的现象，从而节省成本。

当惰性气体与聚酰亚胺溶液过多时，尾气回收装置19能够将反应产生的尾气与未反应的聚酰胺酸溶液进行回收处理，因此，该亚胺化炉10绿色环保，降低尾气污染。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。