内衬、内衬的制备方法及反应腔室的制作方法_2

文档序号:9549406阅读:来源:国知局
的流程示意图;
[0041]图12为本发明第一实施例中制备第一耐腐蚀层的示意图;
[0042]图13为本发明第一实施例中制备第二耐腐蚀层的示意图;
[0043]图14为本发明第一实施例中制备抗氧化层的示意图;
[0044]图15为本发明第二实施例提供的内衬的制备方法中制备内衬本体的示意图;
[0045]图16为本发明第二实施例中制备抗氧化层的示意图;
[0046]图17为本发明第二实施例中制备隔热层的示意图;
[0047]图18为本发明第二实施例中制备耐腐蚀层的示意图;
[0048]图19为本发明第三实施例提供的内衬的制备方法中制备内衬本体的示意图;
[0049]图20为本发明第三实施例中制备抗氧化层的示意图;
[0050]图21为本发明第三实施例中制备隔热层的示意图;以及
[0051]图22为本发明第三实施例中制备耐腐蚀层的示意图。
【具体实施方式】
[0052]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图来对本发明提供的内衬、内衬的制备方法及反应腔室进行详细描述。
[0053]请参看图4,图4为本发明实施例提供的内衬的示意图。本发明实施例提供的内衬30可拆卸地固定于反应腔室内部,且其环绕反应腔室的内壁,用于保护反应腔室的内壁不被等离子体腐蚀,以及作为一个可拆卸的部件,便于在实际应用中进行拆卸,以便将工艺过程中累积至其上的副产物清洗掉。具体地,内衬30包括内衬本体301,以及在内衬本体301上依次设置的隔热层302和耐腐蚀层303,其中,耐腐蚀层303直接与等离子体相接触;优选地,内衬本体301为金属铝(A1),隔热层302由氧化锆(Zr02)陶瓷构成,耐腐蚀层303由氧化钇(Y203)陶瓷构成。
[0054]进一步优选地,内衬30还包括抗氧化层304,内衬本体301位于抗氧化成304和隔热层302之间。优选地,抗氧化层为氧化铝(A1203),在实际应用中,通过对内衬本体301进行硬质阳极氧化处理获得抗氧化层304 ;并且在进行硬质阳极氧化的过程中,保护内衬本体301的外表面,使其不被氧化。
[0055]在本实施例中,可替代地,如图5所示,耐腐蚀层303可以包括第一耐腐蚀层303a和第二耐腐蚀层303b,第一耐腐蚀层303a由氧化铝(A1203)陶瓷构成,第二耐腐蚀层303b由氧化钇(Y203)陶瓷构成,并且,第一耐腐蚀层303a和第二耐腐蚀层303b自隔热层302由外向内依次设置。在实际应用中,根据与内衬本体301的结合强度,以及耐腐蚀能力确定较为合适的隔热层302的厚度和耐腐蚀层303的厚度,以保证隔热层302和耐腐蚀层303能够不从内衬本体301上脱落,并能防止等离子体的腐蚀。具体地,隔热层302由氧化锆(Zr02)陶瓷构成,其厚度为100?200 μ m,第一耐腐蚀层303a的厚度为10?50 μ m,第二耐腐蚀层303b的厚度为30?100 μ m ;优选地,隔热层302的厚度为120?160 μ m,第一耐腐蚀层303a的厚度为10?30 μ m,第二耐腐蚀层303b的厚度为30?60 μ m ;进一步优选地,隔热层302的厚度为140 μ m,第一耐腐蚀层303a的厚度为20 μ m,第二耐腐蚀层303b的厚度为40 μ m。
[0056]在本实施例中,可替代地,如图6所示,隔热层302由氧化锆(Zr02)与氧化铝(A1203)混合而成的陶瓷构成,氧化锆(Zr02)和氧化铝(A1203)的混合比例为1:1?20:1,隔热层302的厚度为160 μ m ;耐腐蚀层303由氧化钇(Y203)陶瓷构成,其厚度为40 μ m。优选地,隔热层302中氧化锆(Zr02)和氧化铝(A1203)的混合比例为4:1?10:1 ;进一步优选地,隔热层302中氧化锆(Zr02)和氧化铝(A1203)的混合比例为7:1。
[0057]在本实施例中,可替代地,如图7所示,耐腐蚀层303由氧化铝(A1203)和氧化钇(Y203)混合而成的陶瓷构成,氧化钇(Y203)和氧化铝(Α1203)的混合比例为1:1?10:1,耐腐蚀层303的厚度为60 μ m ;隔热层302由氧化锆(Zr203)陶瓷构成,其厚度为140 μ m。优选地,耐腐蚀层303中氧化钇(Y203)和氧化铝(Α1203)的混合比例为1:1?5:1 ;进一步优选地,耐腐蚀层中氧化钇(Υ203)和氧化铝(Α1203)的混合比例为2:1。
[0058]本实施例提供的内衬30,其具有内衬本体301、隔热层302和耐腐蚀层303,且隔热层302位于内衬本体301和耐腐蚀层303之间,从而在内衬30的制备过程中,隔热层302可以将在喷涂耐腐蚀材料,获得耐腐蚀层303过程中产生的大量热量隔离,使其无法传导至内衬本体301上,以及使内衬本体301在该过程中保持其温度基本不变,并减少内衬本体301的热形变,从而在耐腐蚀层303冷却的过程中,可以减少耐腐蚀层303中应力和微裂纹的生成,使耐腐蚀层303在内衬30的使用过程中不易脱落,进而提高内衬30的可靠性及使用寿命。
[0059]作为另一个技术方案,本发明第一实施例提供还提供一种内衬的制备方法,其用于制备本发明上述实施例提供的内衬,图8为本发明第一实施例提供的内衬的制备方法的流程示意图;如图8所示,其包括下述步骤:
[0060]步骤S10,制备具有预设形状和尺寸的内衬本体20,如图9所示;
[0061]步骤S20,向内衬本体20上的待喷涂区域喷涂隔热材料,获得隔热层21,如图10所示;其中,待喷涂区域是指内衬在工艺过程中受到等离子体腐蚀的区域对应的内衬本体20上的相应区域,其具体主要为内衬本体20的内表面;
[0062]步骤S30,待隔热层21冷却后,向隔热层21表面喷涂耐腐蚀材料,获得耐腐蚀层22。
[0063]具体地,在本实施例中,制备内衬的材料为金属铝(A1);隔热材料由氧化锆(Zr02)陶瓷构成;在步骤S20中,通过等离子体喷涂技术将氧化锆(Zr02)陶瓷喷涂在内衬本体20的待唆涂区域上。
[0064]在本实施例中,耐腐蚀材料由氧化铝(A1203)和氧化钇(Y203)混合而成的陶瓷构成,通过等离子体喷涂技术将其依次喷涂,获得第一耐腐蚀层221和第二耐腐蚀层222。具体地,如图11所示,步骤S30包括下述步骤:步骤S301,待隔热层21冷却后,向隔热层21表面喷涂氧化铝(Α1203)陶瓷,获得第一耐腐蚀层221,如图12所示;步骤S302,待第一耐腐蚀层221冷却后,向第一耐腐蚀层221表面喷涂氧化钇(Υ203)陶瓷,获得第二耐腐蚀层222,如图13所示。
[0065]在实际应用中,通过等离子体喷涂技术进行喷涂会产生大量的热量。而在本实施例中,通过等离子体喷涂技术向隔热层21表面喷涂耐腐蚀材料,隔热层21会将产生的热量隔离,使其无法传导至内衬本体20上,这就使内衬本体20在该过程中的温度会保持基本不变,且不会产生较大的热形变;这样在喷涂耐腐蚀材料的过程结束后,耐腐蚀层22冷却的过程中,可以减少耐腐蚀层22中应力和微裂纹的生成,使耐腐蚀层22在后续使用过程中不易脱落。
[0066]在本实施例中,隔热层21的厚度为100?200 μ m,第一耐腐蚀层221的厚度为10?50 μ m,第二耐腐蚀层222的厚度为30?100 μ m。优选地,隔热层21的厚度为120?160 μ m,第一耐腐蚀层221的厚度为10?30 μ m,第二耐腐蚀层222的厚度为30?60 μ m。进一步优选地,隔热层21的厚度为140 μ m,第一耐腐蚀层221的厚度为20 μ m,第二耐腐蚀层222的厚度为40 μ m。
[0067]具体地,本实施例提供的内衬的制备方法还包括步骤S11,该步骤S11在步骤S10后,对内衬本体20的与反应腔室的内壁相对的外表面进行硬质阳极氧化处理,获得抗氧化层23,使内衬本体20位于抗氧化层23和隔热层21之间,如图14所示;在本实
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