一种用于制备大孔径碳化硅粉料的坩埚结构的制作方法

本发明涉及制备大孔径碳化硅粉料装置，更具体地说，本发明涉及一种用于制备大孔径碳化硅粉料的坩埚结构。

背景技术：

1、在制备大孔径碳化硅粉料的过程中，二氧化硅和石墨，按照一定的比例混合，同时加入适量的助剂，如氧化铝、氮化硅等，以提高产品性能。其使用的分层坩埚为圆筒状结构，内部通过水平的坩埚底分为独立的两部分，坩埚底的上端设置有坩埚底，十字挡板将分层坩埚内部分为独立的四个区域，分层坩埚的内壁面上以及十字挡板的侧壁上设置有导热鳞片，能够对大孔径碳化硅粉料起到加热的作用，这是目前用的坩埚结构。

2、经检索在现有已经公开的文献中，专利公开号cn211056727u的专利公开了一种合成碳化硅粉料的坩埚组件，针对现有技术中合成碳化硅粉料时，当坩埚体积大、装载原料质量较大时，坩埚内气体渗透性差，影响坩埚内部的热对流，从而影响热场分布；其通过多孔石墨片的使用既保证气体能顺利进入坩埚，又保证了粉料不会从气孔或导气管中漏出；该多孔石墨片的设置极大的改善了坩埚内气体的渗透性，有助于稳定坩埚内热场分布均匀，该坩埚组件可用于大批量合成碳化硅粉料，且产率高；但是该坩埚组件还存在如下缺陷；

3、该坩埚组件在制备大孔径碳化硅粉料时，由于坩埚加热后对大孔径碳化硅粉料需要由外到内依次加热，这样导致制备大孔径碳化硅粉料原料内部难以快速均匀受热，加热均匀性较差，为此需要提供一种用于制备大孔径碳化硅粉料的坩埚结构。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种用于制备大孔径碳化硅粉料的坩埚结构。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于制备大孔径碳化硅粉料的坩埚结构，包括旋转联动转盘，所述旋转联动转盘的顶端呈圆环贯穿开设有多个导向倾斜孔位，所述导向倾斜孔位内部滑动连接有导向推动杆，所述导向推动杆的顶端设有联动嵌入加热机构；

3、所述联动嵌入加热机构包括设置在导向推动杆顶端的第一加热棒，在旋转联动转盘的底端从上到下依次设有联动齿环和限位支环，且联动齿环的外壁一侧啮合传动连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮的内壁固定连接有驱动转杆，在驱动转杆的底端同轴传动连接有减速驱动电机，所述旋转联动转盘的内壁设有转动连接的保温隔热套，在保温隔热套的内部安装有竖向供热组件，所述第一加热棒的顶端安装有叠加均热组件，所述联动齿环和旋转联动转盘之间固定连接，且联动齿环与限位支环之间转动连接，多个所述第一加热棒呈圆环等距分布排列。

4、优选地，所述保温隔热套的底端设有用于对限位支环起到支撑作用的坩埚保温底座，所述坩埚保温底座分别与保温隔热套和限位支环之间固定连接，所述减速驱动电机与坩埚保温底座之间固定连接有第一支撑架，且坩埚保温底座的底端贯穿开设有进气孔，所述减速驱动电机的外壁一侧安装有控制器，且控制器与减速驱动电机之间固定连接。

5、通过采用上述技术方案，控制器启动减速驱动电机驱动，第一支撑架对减速驱动电机起到支撑作用，减速驱动电机对驱动转杆起到旋转作用，减速驱动电机带动驱动转杆正转，驱动转杆带动联动齿环正向旋转，联动齿环带动旋转联动转盘旋转，旋转联动转盘带动多个导向倾斜孔位旋转，导向倾斜孔位对导向推动杆起到导向移动作用，多个导向推动杆向第一坩埚插接环的圆心点位置处靠近，多个第一加热棒插入到大孔径碳化硅粉料制备原料内部位置加热。

6、优选地，所述叠加均热组件包括固定安装在第一加热棒顶端的联动柱，所述联动柱的上方从下到上依次设有第二加热棒和联动支杆以及第三加热棒，所述第一加热棒的外部且远离导向推动杆位置处固定连接有第一坩埚插接环，所述第一加热棒的一端部贯穿保温隔热套并延伸至第一坩埚插接环内部位置处，在第一坩埚插接环的上方从下到上依次设有第二坩埚插接环以及第三坩埚插接环，所述第一加热棒内壁一侧嵌入固定连接有第一温度传感器，且第一坩埚插接环的底端固定连接有坩埚底座，所述第一坩埚插接环与第一加热棒之间水平滑动连接，且第二坩埚插接环与第二加热棒之间水平滑动连接，所述第三坩埚插接环与第三加热棒之间水平滑动连接，所述联动柱与第二加热棒之间固定连接，所述联动支杆分别与第三加热棒和第二加热棒之间固定连接，所述第三加热棒和第二加热棒以及第一加热棒均与保温隔热套之间水平滑动连接。

7、通过采用上述技术方案，第一加热棒同时带动联动柱移动，联动柱带动第二加热棒使联动支杆右移，联动支杆带动第三加热棒右移，第二加热棒沿着保温隔热套以及第二坩埚插接环内部右移，同时第三加热棒沿着保温隔热套以及第三坩埚插接环内部右移，即可使多个第二加热棒相对靠近第二坩埚插接环的圆心点位置处，而多个第三加热棒能够靠近第三坩埚插接环圆心点位置处，第三加热棒能够对大孔径碳化硅粉料原料上部位进行均匀多点位加热。

8、优选地，所述竖向供热组件包括安装在保温隔热套内部的坩埚盖，所述坩埚盖的顶端固定连接有定位坩埚套，所述定位坩埚套的顶端呈圆环设有多个贯穿坩埚盖的竖向电阻加热棒，在竖向电阻加热棒的底端固定连接有第二温度传感器，且竖向电阻加热棒的顶端固定连接有联动螺杆，且联动螺杆的内部设有与定位坩埚套转动连接的螺纹套环支块，所述螺纹套环支块的顶端同轴传动连接有减速电机，所述保温隔热套的顶端呈矩形等距固定连接有多个定位支块，相邻两个定位支块之间竖向滑动插接有套接定位板，所述套接定位板的顶端且位于螺纹套环支块一侧位置处安装有第二支撑架，所述第二支撑架分别与减速电机和套接定位板之间固定连接，所述竖向电阻加热棒分别与定位坩埚套和坩埚盖之间竖向滑动连接，多个所述定位坩埚套呈圆环等距分布排列设置，所述保温隔热套与坩埚盖之间位置处呈圆环等距分布有多个加热器，多个所述加热器均与保温隔热套之间固定连接。

9、通过采用上述技术方案，通过两个定位支块对套接定位板起到竖向定位插接，而套接定位板对螺纹套环支块起到限位支撑，第二支撑架对减速电机起到支撑作用，减速电机驱动螺纹套环支块在套接定位板内部正转，减速电机带动联动螺杆在螺纹的作用下向下移动，同时联动螺杆带动多个竖向电阻加热棒沿着定位坩埚套内部以及坩埚盖内部导向下移，第二温度传感器向下插入到大孔径碳化硅粉料原料内部，形成多层次均匀加热。

10、本发明的技术效果和优点：

11、本发明采用联动嵌入加热机构使减速驱动电机对驱动转杆起到旋转作用，减速驱动电机带动驱动转杆正转，驱动转杆带动联动齿环正向旋转，转联动转盘带动多个导向倾斜孔位旋转，导向倾斜孔位对导向推动杆起到导向移动作用，多个导向推动杆向第一坩埚插接环的圆心点位置处靠近，多个第一加热棒插入到大孔径碳化硅粉料制备原料内部位置形成多点位嵌入加热，并且根据第一温度传感器精确加热到指定温度数值，加热大孔径碳化硅粉料均匀性更好；

12、本发明利用叠加均热组件使第一加热棒同时带动联动柱移动，联动柱打动第二加热棒使联动支杆右移，联动支杆带动第三加热棒右移，第一加热棒同时带动联动柱移动，联动柱打动第二加热棒使联动支杆右移，联动支杆带动第三加热棒右移，多个第二加热棒相对靠近第二坩埚插接环的圆心点位置处，第三加热棒能够对大孔径碳化硅粉料原料上部位进行均匀多点位加热，而多个第二加热棒能够对大孔径碳化硅粉料原料中间部位实现多点位加热，能够从下到上形成多层联动加热，加热分布均匀性更好，第一坩埚插接环和第二坩埚插接环以及第三坩埚插接环上下堆叠而成，大大增加了粉料容量，合成效率；

13、本发明采用竖向供热组件由两个定位支块对套接定位板起到竖向定位插接，套接定位板对螺纹套环支块起到限位支撑，减速电机驱动螺纹套环支块在套接定位板内部正转，联动螺杆带动多个竖向电阻加热棒沿着定位坩埚套内部以及坩埚盖内部导向下移，能够对大孔径碳化硅粉料原料形成从多层纵向嵌入均匀加热，使大孔径碳化硅粉料原料进行竖向加热，加热更加均匀，加热效率有效提高；

14、通过上述多个结构的相互影响，首先通过多个第一加热棒插入到大孔径碳化硅粉料制备原料内部位置形成多点位嵌入加热，再通过第三加热棒能够对大孔径碳化硅粉料原料上部位进行均匀多点位加热，进一步多个第二加热棒能够对大孔径碳化硅粉料原料中间部位实现多点位加热，最后通过多个竖向电阻加热棒沿着定位坩埚套内部以及坩埚盖内部导向下移，能够对大孔径碳化硅粉料形成多层次叠加嵌入加热，并且由上到下依次分布间隔加热，使得大孔径碳化硅粉料受热均匀性得到有效提高。