高溫氣氛爐的結(jié)構(gòu)與電路設(shè)計(jì).pdf

1、氣氛爐是一種能夠轉(zhuǎn)換、調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)氣氛,以使材料在特定氣氛下燒結(jié)的加熱設(shè)備.氣氛爐在半導(dǎo)體材料研究、IC制造等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用.本論文的主要內(nèi)容是論述高溫氣氛爐的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程.其指導(dǎo)思想是:既要保證在高溫?zé)Y(jié)時(shí)的密封性,又要求可以改變爐膛內(nèi)的氣氛,實(shí)現(xiàn)溫度和氣氛的控制.其中氣氛爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的部分.我們參考了實(shí)驗(yàn)室普通箱式加熱爐、美國(guó)LINDBERG公司51644型箱式加熱爐和某實(shí)驗(yàn)室正在使用的國(guó)產(chǎn)氣氛爐成品(前兩者并不用于氣

2、氛燒結(jié))的結(jié)構(gòu).針對(duì)國(guó)產(chǎn)氣氛爐在使用時(shí)存在剛玉管受力太大導(dǎo)致壽命不長(zhǎng)的問(wèn)題,我們提出了自己的改進(jìn)辦法,即延長(zhǎng)剛玉管長(zhǎng)度,采取措施實(shí)現(xiàn)常溫法密封,實(shí)施后達(dá)到了預(yù)想的效果.設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們先后提出過(guò)數(shù)個(gè)設(shè)計(jì)方案,幾經(jīng)修改,最后確定用實(shí)驗(yàn)室的原有設(shè)備改裝.本論文的第一章將討論這些方案的設(shè)計(jì)思路,及其優(yōu)缺點(diǎn).第二章闡述高溫氣氛爐的熱設(shè)計(jì),即爐體耐火保溫材料、料盤(pán)與滑塊的選擇、爐子的功率、加熱元件的選用、溫場(chǎng)分布等等.接下來(lái)的一章研究氧探頭的原理

3、及用其實(shí)現(xiàn)氧分壓測(cè)量的方法.第四章論述控溫電路的設(shè)計(jì),我們既可用PID調(diào)節(jié)器,也可用自行設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)對(duì)爐膛的溫度控制.第五章討論高溫氣氛爐控制電路的可改進(jìn)之處,以提高操作的自動(dòng)化程度.在附錄中我們將說(shuō)明高溫氣氛爐的使用及維護(hù).完工后的高溫氣氛爐主要技術(shù)指標(biāo)有:最高工作溫度1400℃;最高升溫速率800℃/小時(shí);最大加熱功率6.6KW;氧氣氛檢測(cè)范圍100％~10<'-12>ppm(10<'-18>),并可實(shí)現(xiàn)爐膛內(nèi)氮?dú)?、空氣、氫氣、?/p>