本發(fā)明涉及一種化學(xué)氣相沉積爐，尤其涉及一種炭剎車盤化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)的沉積裝置，屬于剎車盤制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

航空技術(shù)的發(fā)展對材料提出了更高的要求，炭剎車盤就是為適應(yīng)這一要求而發(fā)展起來的，其重量輕、易加工、磨損率低、使用壽命長、剎車平穩(wěn)、不熔融、不變形、不粘連等特點(diǎn)使其在二十世紀(jì)六十年代中期一出現(xiàn)就得到了迅速發(fā)展，并出現(xiàn)了多種制備方法，化學(xué)氣相沉積法因其對設(shè)備要求簡單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定而逐漸成為各生產(chǎn)廠家的首選。

傳統(tǒng)的化學(xué)氣相沉積法制造炭剎車盤的具體方法為：將環(huán)狀多孔碳纖維炭盤坯體(以下簡稱炭盤坯體)在石墨底板上摞成一個料柱7(如圖1所示)，炭盤坯體6間放入石墨墊片，使炭盤坯體間形成縫隙，并且將料柱頂部用石墨盲板5蓋嚴(yán)，這樣炭盤坯體內(nèi)部就形成一個圓柱體空間，將這樣的多個炭盤坯體料柱裝入沉積爐中，在保證沉積爐一定的真空度情況下加熱升溫，當(dāng)爐內(nèi)達(dá)到所需溫度時通入炭源氣體(如甲烷、丙烷、丙烯、乙炔等碳?xì)浠衔餁怏w)，炭源氣體由炭盤坯體料柱內(nèi)部的圓柱體空間經(jīng)炭盤坯體端面與炭盤坯體端面之間的縫隙流出被真空泵抽離沉積爐(如圖2所示)。在高溫環(huán)境里炭源氣體在流動中裂解出的炭在炭盤坯體的碳纖維周圍形成沉積炭。經(jīng)過多爐次沉積，炭盤坯體碳纖維周圍的空隙被沉積炭填充形成一個你中有我，我中有你的整體。在此過程中由于炭源氣體滯留時間較短，因而炭源氣體的利用率相對較低，炭盤坯體密度較低時利用率在20％左右，隨著坯體密度升高炭源氣體利用率逐漸下降到10％左右，在炭盤坯體最后一次沉積時其利用率只有5％左右，造成了炭源氣體的浪費(fèi)，同時產(chǎn)生大量焦油，使沉積爐的真空泵負(fù)擔(dān)過大，真空泵更換量和維修保養(yǎng)工作量相對較大。焦油的產(chǎn)生和處理問題已成為困擾整個行業(yè)的一大頑疾。同時整個化學(xué)氣相沉積過程大概要三四個月左右的時間，生產(chǎn)周期過長，成本較高，其生產(chǎn)費(fèi)用占總成本的60％左右。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有炭剎車盤化學(xué)氣相沉積過程中炭源氣體利用率低以及焦油的產(chǎn)生和處理問題，提供一種炭剎車盤化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)的沉積裝置。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種炭剎車盤化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)的沉積裝置，其特征在于，包括圓柱形的沉積室，所述沉積室的內(nèi)腔用于放置炭盤坯體，所述沉積室的底面上設(shè)有炭源氣體入口，所述沉積室內(nèi)腔的頂部設(shè)有與內(nèi)腔大小一致的石墨圓環(huán)，所述石墨圓環(huán)上設(shè)有炭源氣體出口，所述沉積室的中部安裝有一個石墨盲板，所述石墨盲板的大小與炭盤坯體的大小相一致。

本實(shí)用新型的化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)沉積裝置的工作原理如下：

在化學(xué)氣相沉積爐的使用過程中，炭源氣體從沉積室底部的炭源氣體入口進(jìn)入，炭源氣體在石墨盲板下面由炭盤坯體內(nèi)到炭盤坯體外經(jīng)坯體端面被第一次利用，炭源氣體在料柱與沉積室腔體之間的空間上升至石墨盲板上，由于石墨圓環(huán)和沉積室間沒有縫隙，炭源氣體只能從石墨盲板上面的炭盤坯體外經(jīng)兩端面到炭盤坯體內(nèi)的空間后經(jīng)石墨圓環(huán)上的出口排出，被真空泵抽離沉積爐，炭源氣體又被利用一次，實(shí)現(xiàn)了炭源氣體的二次利用。

在一定的工藝條件下，炭盤坯體獲得沉積炭的多少與它所能接觸到的炭源氣體量是成正比的，也即炭盤坯體密度的增長與它所能接觸到的炭源氣體量成正比。由于在一個生產(chǎn)爐次內(nèi)送入沉積爐內(nèi)的炭源氣體總量是一定的，也即每個料柱獲得的炭源氣體總量是一定的。采用本沉積裝置后，每個料柱獲得的總量氣體先通過石墨盲板下面的炭盤坯體，那么這部分炭盤坯體所接觸的炭源氣體量是未采用這種沉積裝置前的兩倍。同樣道理，石墨盲板上面的炭盤所接觸的炭源氣體量也是未采用這種沉積裝置前的兩倍。這樣理論上相當(dāng)于在未采用這種裝置時送入原來兩倍的炭源氣體量，而實(shí)際送入的炭源氣體量并未改變，所以本沉積裝置大幅度提高炭源氣體的利用率，沉積速率明顯加快，由于炭源氣體利用率大幅提高所以焦油量顯著減少。

本實(shí)用新型的有益效果是：

使用本實(shí)用新型沉積裝置后，炭源氣體的利用率大幅提高，與傳統(tǒng)的化學(xué)氣相沉積法相比炭源氣體的利用率由最多的20％左右提高到30％左右，最后一次沉積時炭源氣體利用率由5％左右提高到8％左右，縮短生產(chǎn)周期，沉積速率明顯加快，焦油量顯著減少，真空泵的更換量和維修保養(yǎng)工作量明顯降低。

附圖說明

圖1為炭盤坯體組成的料柱結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有炭剎車盤化學(xué)氣相沉積過程示意圖；

圖3為本實(shí)用新型炭剎車盤沉積裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1-3中，1、沉積室；2、炭源氣體入口；3、石墨圓環(huán)；4、炭源氣體出口；5、石墨盲板；6、炭盤坯體；7、料柱

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)例對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1：

如圖3所示，一種炭剎車盤化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)的沉積裝置，包括圓柱形的沉積室1，沉積室的內(nèi)腔用于放置炭盤坯體6，若干炭盤坯體形成料柱7，沉積室的底面上設(shè)有炭源氣體入口2，沉積室內(nèi)腔的頂部設(shè)有與內(nèi)腔大小一致的石墨圓環(huán)3，石墨圓環(huán)上設(shè)有炭源氣體出口4，沉積室的徑向上中間部位安裝有一個石墨盲板5，石墨盲板的大小與炭盤坯體的大小相一致。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。