制备碳化钽粉的预处理装置的制作方法

本技术涉及碳化硅晶体生长领域，尤其是涉及一种制备碳化钽粉的预处理装置。

背景技术：

1、利用物理气相传输法(pvt)制备导电型碳化硅晶体时，生长坩埚内的碳化钽涂层是解决晶体边缘应力增加、实现碳化硅晶体进一步扩径的重要技术参数。而碳化钽涂层常用的制备方法主要有化学气相沉积法(cvd)和高温固化烧结法，其中，采用高温固化烧结法制备碳化钽涂层需要高纯超细且平衡化学计量ta/c比的碳化钽粉。现有常用碳化钽粉体的制备方法主要有：直接合成法、碳热还原法、溶胶-凝胶法及机械合金化法等，这些方法虽能够制备碳化钽粉体，但存在制备过程复杂，工艺要求高，粉体纯度差，或成本高等问题。

2、目前，正研究一种制备高纯碳化钽粉的装置，其主要是将钽粉和碳粉的混合物料放置于炉体中的反应坩埚内，反应坩埚上设有用于对混合物料进行施压使其处于压紧状态下的施压机构，反应坩埚上还设有连通其内部和外部的输气管，施压机构可替代传统混料后的固化操作，直接将混合物料压实后进行烧结、除碳、破碎等工艺，以获得高纯度的碳化钽粉。其中，钽粉和钽粉混合的均匀性直接关系着制备进程的快慢，混合越均匀，效率越高。现由人工手动来进行混合，操作复杂，效率低，急需一种专门用于混合及压实钽粉和碳粉的预处理装置。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种制备碳化钽粉的预处理装置，可对钽粉和碳粉进行充分混合，提高钽粉和碳粉的混合均匀性，还可对混合后粉体的分装、压实，降低成本，提高效率。

2、根据本实用新型实施例的制备碳化钽粉的预处理装置，包括：

3、第一混料机构，所述第一混料机构包括第一机壳、第一机盖和第一搅拌机构，所述第一机壳限定出顶部敞开的第一容纳腔，所述第一机壳的底部设有第一出料阀；所述第一机盖设于所述第一机壳的顶部，所述第一机盖上设有第一进料斗；所述第一搅拌机构的顶端能够转动地安装在所述第一机盖的中心处；

4、装料机构，所述装料机构设于所述第一出料阀的正下方，用于向反应坩埚内装料；

5、压实机构，所述压实机构设于第一混料机构下方位于所述装料机构的一侧，用于对装料后反应坩埚内的料进行压实；

6、其中，所述反应坩埚可在所述装料机构、所述压实机构间往复移动。

7、根据本实用新型实施例的制备碳化钽粉的预处理装置，通过第一混料机构、装料机构和压实机构之间的配合，可实现对钽粉和碳粉的充分混合，提高钽粉和碳粉的混合均匀性，还可对混合后粉体的分装、压实，降低了成本，提高了效率。

8、在本实用新型的一些实施例中，所述第一搅拌机构包括：

9、主搅拌杆，所述主搅拌杆的侧壁上设有第一螺旋叶片，所述主搅拌杆的顶端贯穿所述第一机盖；

10、辅搅拌杆，所述辅搅拌杆有多个，均匀布置在所述主搅拌杆的四周；每个所述辅搅拌杆上设有多个沿所述辅搅拌杆轴向方向布置的搅拌部；

11、第一驱动机构，所述第一驱动机构安装在所述第一机盖的上方，用于驱动主搅拌杆转动；

12、其中，所有所述辅搅拌杆的顶端均与所述主搅拌杆的上部连接，所述主搅拌杆和所有所述辅搅拌杆竖直布置。

13、在本实用新型的一些实施例中，所述装料机构包括：

14、储料斗，所述储料斗布置在所述第一机壳的下方正对所述第一出料阀，所述储料斗的底部设有排料阀；

15、装料平台，所述装料平台上设有第一真空吸盘；

16、旋转机构，所述旋转机构设于所述装料平台的下方，以带动所述装料平台自转；

17、其中，所述第一真空吸盘与所述储料斗偏心设置。

18、在本实用新型的一些实施例中，所述装料平台上设有第一压力传感器。

19、在本实用新型的一些实施例中，所述压实机构包括：

20、压实平台，所述压实平台上设有第三真空吸盘；

21、压板，所述压板水平布置在所述第三真空吸盘的正上方，所述压板的外径不大于所述反应坩埚的内径；

22、压实伸缩杆，所述压实伸缩杆的伸缩端与所述压板远离第三真空吸盘的一侧连接，所述压实伸缩杆的固定端通过支架与所述压实平台连接，以带动所述压板靠近或远离所述第三真空吸盘的方向移动；

23、其中，所述压板靠近所述第三真空吸盘的一侧安装有第二压力传感器。

24、在本实用新型的一些实施例中，还包括振动机构，所述振动机构设于第一混料机构下方位于所述装料机构的一侧，用于对装料后的反应坩埚进行振动；

25、所述振动机构包括：

26、振动平台，所述振动平台上设有第二真空吸盘；

27、振动电机，所述振动电机安装在所述振动平台的底部；

28、复位弹簧，所述复位弹簧有多个，对称布置在所述振动平台的下方；所述复位弹簧远离所述振动平台的一端与振动板支架连接。

29、在本实用新型的一些实施例中，还包括传送机构，所述传送机构包括：

30、第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆布置在所述装料机构远离所述振动机构的一侧，以将所述反应坩埚由所述装料机构推至所述振动机构上；

31、第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆布置在所述振动机构远离所述压实机构的一侧，以将所述反应坩埚由所述振动机构推至所述压实机构上；

32、第三电动伸缩杆，所述第三电动伸缩杆布置在所述压实机构远离所述装料机构的一侧，以将所述反应坩埚由所述压实机构推至所述装料机构上；

33、其中，所述第一电动伸缩杆、所述第二电动伸缩杆、所述第三电动伸缩杆的伸缩端端部均设有与所述反应坩埚外壁相配合的弧形推板。

34、在本实用新型的一些实施例中，所述装料机构、所述振动机构和所述压实机构上均设有弧形限位块。

35、在本实用新型的一些实施例中，还包括第二混料机构，所述第二混料机构包括第二机壳、第二机盖和第二搅拌机构，所述第二机壳限定出顶部敞开的第二容纳腔，所述第二机壳的底部设有第二出料阀；所述第二机盖设于所述第二机壳的顶部，所述第二机盖上设有第二进料斗；所述第二搅拌机构的顶端能够转动地安装在所述第二机盖的中心处；

36、所述第二搅拌机构包括第二搅拌杆和驱动所述第二搅拌杆转动的伺服电机，所述第二搅拌杆的下部设有第二螺旋叶片，所述第二螺旋叶片的尺寸沿所述第二搅拌杆由上至上的方向逐渐增大；所述第二搅拌杆的上部设有多个子搅拌杆；

37、其中，所述第二混料机构位于所述第一混料机构的上方，且所述第一进料斗正对所述第二出料阀。

38、在本实用新型的一些实施例中，还包括支撑架，所述第一混料机构安装于所述支撑架的顶端，所述装料机构、所述振动机构、所述压实机构对应安装于所述支撑架的底板上

39、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，所述第一搅拌机构包括：

3.根据权利要求1所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，所述装料机构包括：

4.根据权利要求3所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，所述装料平台上设有第一压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，所述压实机构包括：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，还包括振动机构，所述振动机构设于第一混料机构下方位于所述装料机构的一侧，用于对装料后的反应坩埚进行振动；

7.根据权利要求6所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，还包括传送机构，所述传送机构包括：

8.根据权利要求7所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，所述装料机构、所述振动机构和所述压实机构上均设有弧形限位块。

9.根据权利要求1所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，还包括第二混料机构，所述第二混料机构包括第二机壳、第二机盖和第二搅拌机构，所述第二机壳限定出顶部敞开的第二容纳腔，所述第二机壳的底部设有第二出料阀；所述第二机盖设于所述第二机壳的顶部，所述第二机盖上设有第二进料斗；所述第二搅拌机构的顶端能够转动地安装在所述第二机盖的中心处；

10.根据权利要求6所述的一种制备碳化钽粉的预处理装置，其特征在于，还包括支撑架，所述第一混料机构安装于所述支撑架的顶端，所述装料机构、所述振动机构、所述压实机构对应安装于所述支撑架的底板上。

技术总结
本技术公开了一种制备碳化钽粉的预处理装置，包括第一混料机构、装料机构和压实机构，所述第一混料机构包括第一机壳、第一机盖和第一搅拌机构，所述第一机壳限定出顶部敞开的第一容纳腔，所述第一机壳的底部设有第一出料阀；所述第一机盖设于所述第一机壳的顶部，并设有第一进料斗；所述第一搅拌机构的顶端能够转动地安装在所述第一机盖的中心处；所述装料机构、所述压实机构设于第一混料机构下方，用于向反应坩埚内装料并将料压实；所述反应坩埚可在所述装料机构、所述压实机构间往复移动。本技术能够可对钽粉和碳粉进行充分混合，提高了钽粉和碳粉的混合均匀性，还可对混合后粉体的分装、压实，降低了成本，提高了效率。

技术研发人员：李卫月,李兆颖,关春洋
受保护的技术使用者：江苏集芯半导体硅材料研究院有限公司
技术研发日：20230206
技术公布日：2024/1/13