專利名稱:用于表面材料合成的真空反應室的制作方法
本發明涉及一種用于表面材料合成的真空反應室，具體地說，是涉及一種用于對工件表面進行滲硫、滲碳、滲氮、滲硼等滲非金屬及滲各種金屬的真空反應室裝置。
對工件表面進行滲非金屬元素或金屬元素的真空反應室裝置已是公知的了，但這些裝置存在有一共同的缺點，即真空室外壁為冷壁——有冷卻水在其中循環通過，采用這種冷壁結構目的是使密封橡膠不至于在高溫下變質失去密封作用，另外也使工件在加熱后的冷卻階段中盡快地冷卻。中國專利申請NO.85106828(“金屬另件表面形成硫化物層的方法及設備”)以及中國專利申請NO.85107593(“金屬表面形成合金層的方法及設備”)中公開了一種真空反應室，雖然該真空室有了改進，但仍采用上述的冷壁結構。冷壁結構的存在就使真空室加熱時的能源消耗增多，加長加熱時間，影響效率。除冷壁結構這種缺點外，上述真空反應室還有一共同的缺陷，即室體結構為一整體式，這給裝卸工件的操作及維護室內結構的保養工作帶來不便。此外，眾所周知，在真空反應室內對工件進行滲元素反應以便在其表面形成合成物時，常要借助于電場間的輝光放電(起弧)的作用，為了防止起弧后溫度急劇升高需要在電路中加一滅弧電阻，在現有真空反應室裝置中，該滅弧電阻是安裝在與室體分離的配電柜中，這樣，滅弧電阻喪失的熱量就流失于大氣中。
本發明的目的在于克服上述現有技術中存在的缺點，提供一種熱能損失最少、操作靈便的真空反應室裝置。
為達到上述目的，本發明真空反應室的室壁不通冷卻水而采用帶有絕熱材料層的結構，在室內設有熱交換器，風扇及滅弧電阻，此外該真空室的結構不是整體式的而采用分體式。
正如上面所述那樣，現有的表面處理用的真空反應室的室壁是通冷卻水，本發明的特征在于真空反應室的室壁采用帶有絕熱材料層的結構，室內設有熱交換器及風扇。本發明沒有采用通冷卻水的冷壁結構，而采用充填絕熱材料的結構，就使得真空室在加熱及保溫時熱量損失大大減少，而在加熱保溫后，工件需要冷卻時，啟動風扇及熱交換器，通入熱交換器中的冷卻水將室中熱量帶走，從而加快冷卻進程，提高工作效率。熱交換器及風扇采用一般通用的型式和結構，布置在室內的上方。密封橡膠件等在加熱過程由于真空室沒有采用冷壁結構，其溫度會上升，影響其質量并進而影響密封效果，這個問題的解決是在密封橡膠件周圍采用局部冷卻(通冷卻水)的方法進行的。本發明的另一特征是，滅弧電阻設在反應室內，這樣就把滅弧電阻喪失的熱量有效地利用來加熱工件，提高熱效率。本發明再一個特征是，真空室體為分體式結構，即真空反應式分為固定室和活動室兩部分，兩部分通過法蘭結構及密封件結合在一起，法蘭中有冷卻水道以冷卻密封件。活動室部分可以沿輔設在地面的軌道行走而與固定室部分脫離，從而使室內另件充分暴露出來，便于裝卸工件，也便于維修室內各部件，而固定室部分則通過支架固定在地基上。真空室內的載物臺通過一支架固定在固定室部分內，載物臺底下設有滾輪，該滾輪與設在活動室內的軌道相配合，當活動室沿地面軌道相對于固定室部分作相對運動時，載物臺下的滾輪也相應地與活動室內的軌道作相對運動，從而使載物臺在運動中得到支撐減少摩擦。
綜上所述，可以清楚地看到本發明的優點在于節約能耗，加快加熱過程同時又能在冷卻時加快冷卻過程，提高工作效率，另一優點是裝置操作方便，維護簡便。
下面結合附圖通過實施方案對本發明作進一步說明。
圖1為本發明真空反應室外形正視圖。
圖2為本發明真空反應室外形側視圖。
圖3為圖1的剖視圖。
圖4為圖2的剖視圖。
(22)為真空反應室的固定室部分，(25)為固定支架，固定室(22)通過固定 支架(25)固定在地基上，真空反應室內設有載物臺(8)，它由耐火磚(10)及支架(9)支撐，并通過支架(13)固定在固定室內壁上。
(4)為真空反應室的活動室部分，該室下面設有托架(2)及滾輪(5)，通過托架(2)及滾輪(5)，活動室(4)可以沿導軌(1)往左方移動，當活動室(4)往左移動時，內導軌(12)隨活動室(4)往左運動，此時，固定在支架(9)上的滾輪(11)轉動，以減少運動的摩擦阻力。
當活動室(4)移往左方時，爐內各部分均外露，于是裝卸工件的操作就變得很容易進行，反應室內各部件的安裝工作及檢修工作也變得極其簡便。當需要真空反應室進入運行狀態時，可將活動室(4)右移，與固定室貼合并固緊在一起，固緊方法采用一般通用的固緊方法。
表面形成化合物的反應一般都在較高溫度下進行，以利于反應物生成，本發明在真空室壁內充填絕熱材料層(14)，例如陶瓷纖維材料絕熱層，就有利于加熱的進行以及高溫下的保溫，防止熱量過多的損失。
在真空反應室內上方部位設有熱交換器(16)和風扇(15)，當反應完畢工件進入冷卻階段時，反應室內通入惰性氣體，熱交換器中通入冷卻水，啟動風扇，從而加速室內冷卻的進行。
為節省能源，還將電路中的滅弧電阻放在反應室內，(18)為板狀密封電阻，它可將原散于大氣的熱量用來加熱工件，從而節約能源10～20％。
(6)為反應室的觀察窗，(19)(20)為法蘭，可以由此將工作氣體、大氣、真空規、熱電 等引入真空室，以及將高低壓電饋入真空室。(17)為冷卻法蘭的水冷管，(21)為真空泵及閥門。
權利要求
1.用于表面材料合成的真空反應室，其特征在于，反應室壁帶有絕熱材料層，反應室內設有熱交換器及風扇。
2.根據權利要求
1所述的真空反應室裝置，其特征在于反應室內設置有滅弧電阻。
3.根據權利要求
1或2所述真空反應室，其特征在于反應室體采用分體式結構。
4.根據權利要求
3所述的真空反應室，其特征在于它由固定室和活動室兩部分構成。
5.根據權利要求
4所述的真空反應室，其特征在于活動室帶有滾輪、沿地面鋪設的導軌移動而與固定室分開或合緊。
6.根據權利要求
4或5所述的真空反應室，其特征在于，反應室內載物臺固定在固定室的內壁上，載物臺下帶有的滾輪在設置在活動室中的導軌內作滾動。
專利摘要
用于表面材料合成的真空反應室裝置，它可用來對工件表面進行滲非金屬元素或滲金屬等操作。該真空室壁不采用通冷卻水結構，而采用充填絕熱材料層的結構，反應室內設有熱交換器，風扇及滅弧電阻。反應室為分體式結構，由固定室和活動室組成。活動室可以沿導軌運動而與固定室分開或合緊。該真空反應室熱能損失小、升溫快。冷卻時能加快冷卻速度。提高工作效率，并且易于進行裝卸工件的操作以及易于進行檢修和保養。
文檔編號C23C8/36GK86204249SQ86204249
公開日1987年4月15日 申請日期1986年6月23日
發明者張弋飛 申請人:張弋飛導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan