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专利摘要

本发明公开了一种渗剂发生器、化学气相沉积反应装置及气相沉积方法，本发明利用堆叠设置的底盖、多个托盘、顶盖和布气板形成渗剂发生器，托盘内可以盛装固态合金渗剂，将渗剂发生器安装在分段加热的气相沉积反应室内形成化学气相沉积反应装置，本发明将工件放置在气相沉积反应室内渗剂发生器上方，启动加热装置进行分段加热，然后通入工艺气体，工艺气体进入渗剂发生器内，并被加热，工艺气体与固态合金渗剂接触使其变成气态渗剂，并在气相沉积反应室内的工件表面制备改性铝化物涂层。本发明可以根据所需气态渗剂，调整托盘数量、原料放置位置和原料种类，在450～1000℃制备各类不同气态渗剂，能够满足不同种类合金改性铝涂层的需求。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202111331436.5
申请日期:
2021-11-11
专利申请人:
武汉材料保护研究所有限公司
分类号:
C23C16/08 ; C23C16/12 ; C23C16/455
发明/设计人:
吴勇，段海涛，夏思瑶，夏春怀，孙清云，杨甫，陈辉
权利要求: 1.一种用于化学气相沉积反应装置的渗剂发生器，其特征在于：包括从下至上依次堆叠设置的底盖、多个托盘、顶盖和布气板，所述底盖、托盘、顶盖和布气板之间通过设置凸起的边沿预留空隙形成气道，其中，所述底盖中部设有进气口，每个托盘的靠近边沿处设有贯彻上下的通气孔，相邻托盘上的通气孔位置相对设置，以形成折行气道；所述顶盖中部设有出气口，所述布气板上设有与出气口位置错开的布气孔；多个托盘中至少一个托盘的为盛装固态合金渗剂的物料托盘。2.根据权利要求1所述的渗剂发生器，其特征在于：所述物料托盘的通气孔上设有防止固态合金渗剂堵塞的挡管。3.根据权利要求1所述的渗剂发生器，其特征在于：所述布气孔为沿着布气板成环形分布的若干小孔。4.根据权利要求1所述的渗剂发生器，其特征在于：所述底盖、多个托盘、顶盖和布气板为同直径的圆形截面，且同轴设置。5.根据权利要求1所述的渗剂发生器，其特征在于：所述底盖、多个托盘、顶盖和布气板通过环形凹台与环形凸台进行可拆卸的定位组装。6.一种化学气相沉积反应装置，包括气相沉积反应室、真空泵、加热装置和权利要求1-5任意一项所述的渗剂发生器，其特征在于：所述渗剂发生器设于气相沉积反应室内底部，气相沉积反应室外底部设有渗剂发生器的进气口相连的进气管，所述进气管与气相沉积反应供气瓶相连，气相沉积反应室顶部设有与真空泵相连的抽气口，所述加热装置用于对气相沉积反应室内上下方向进行分段加热控温，气相沉积反应室内渗剂发生器上方空间为工件沉积反应室。7.根据权利要求6所述的化学气相沉积反应装置，其特征在于：所述气相沉积反应室由底部平台和反应罐密封相连组成，进气管和抽气口分别设置在底部平台和反应罐顶部，所述反应罐外设有保温层。8.根据权利要求7所述的化学气相沉积反应装置，其特征在于：所述加热装置包括设于保温层内的加热带、温度传感器和温控器，沿着气相沉积反应室高度方向，依次设有上部加热带、中部加热带和下部加热带，每个加热带对应设置一个温度传感器和一个温控器。9.根据权利要求7所述的化学气相沉积反应装置，其特征在于：所述反应罐与底部平台接触面通过密封圈密封，密封圈下方的底部平台设有保证其不被高温损毁的冷却水套。10.一种制备铝化物涂层的气相沉积方法，采用权利要求6-9任意一项所述的化学气相沉积反应装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据需要选择相应的固态合金渗剂放在物料托盘上，将需要改性铝化物涂层的工件放置在渗剂发生器上方，设定加热装置的各段加热温度；步骤2、通过真空泵对气相沉积反应室内抽真空，然后通过进气管通入惰性气体，之后再次抽真空，循环多次，排除空气，使得气相沉积反应室内处于惰性气体保护状态；步骤3、启动加热装置，按照设定温度进行加热；步骤4、将进气管接气相沉积的工艺气体，控制工艺气体的流量，并通过真空泵控制气相沉积反应室内压力为10～70kPa，在此条件下，物料托盘上的固态合金渗剂与工艺气体接触转换为气态渗剂，并在气相沉积反应室内的工件表面制备改性铝化物涂层。