一种石墨工件表层保护层全自动涂覆装置

文档序号:919907 发布日期:2021-03-02 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种石墨工件表层保护层全自动涂覆装置 (Full-automatic coating device for surface protective layer of graphite workpiece ) 是由 欧明桥 于 2020-11-17 设计创作,主要内容包括:本发明涉及抗氧化石墨材料涂层方法技术领域,具体为一种石墨工件表层保护层全自动涂覆装置,其包括反应釜、石墨化罐、搅拌机构、涂层平台、排气机构、驱动机构及拨动清扫机构,通过石墨化罐中的单质硅粉末与氧化铝粉末通过反应形成氧化硅气体,并利用排气机构中的搅拌桨叶将氧化硅气体输送至涂层平台对平台上的石墨工件进行涂层,形成碳化硅涂层,配合平台的下降,利用拨动清扫机构,使的石墨工件在整个反应过程中,绕轴向进行旋转,达到均匀涂层,并且拨动清扫机构还会在涂层过程中,不断对石墨工件表层进行清扫,达到涂层表面的清洁与附着强度,解决了现有石墨工件涂层不均匀的技术问题。(The invention relates to the technical field of an anti-oxidation graphite material coating method, in particular to a full-automatic coating device for a surface protection layer of a graphite workpiece, which comprises a reaction kettle, a graphitizing tank, a stirring mechanism, a coating platform, an exhaust mechanism, a driving mechanism and a stirring and cleaning mechanism, the simple substance silicon powder in the graphitizing tank reacts with the alumina powder to form silica gas, silicon oxide gas is conveyed to the coating platform by a stirring blade in the exhaust mechanism to coat the graphite workpiece on the platform to form a silicon carbide coating, and the graphite workpiece rotates around the axial direction in the whole reaction process by stirring the cleaning mechanism in cooperation with the descending of the platform to achieve uniform coating, and stir and clean the mechanism still can constantly clean graphite workpiece surface layer in the coating process, reach the cleanness and the adhesion strength on coating surface, solved current inhomogeneous technical problem of graphite workpiece coating.)

一种石墨工件表层保护层全自动涂覆装置

技术领域

本发明涉及抗氧化石墨材料涂层方法技术领域,具体为一种石墨工件表层保护层全自动涂覆装置。

背景技术

石墨材料是一种具备多种优良特性的基础材料,特别是在高温条件下>1200℃,仍能保证充分的产品性能,这是普通的金属材料所无法实现的。但石墨材料存在一个最大的缺陷就是在含氧环境中会因氧化而无法实现以上功能,因此基于涂层技术而对石墨材料进行表面改性,使得石墨材料可以在含氧环境中正常的发挥其优良特性。

现在主流的石墨表面改性技术是气相沉积涂层法CVD,通过该方法可以在石墨表面生成一层致密的独立的涂层结构,使得石墨材料与外界含氧环境隔离开来,进而起到保护石墨材料的作用。

现有涂层技术存在的问题和缺点主要是CVD技术制备石墨材料的涂层,其工艺过程复杂,原料成本高,能获得均匀度较高的石墨涂层结构,但综合成本较高,在中低端的抗氧化石墨材料的应用环境中显得性价比不足,难以得到广泛应用。

在专利申请号为CN201210374319.1的中国专利中,公开了一种在石墨表面制备碳化硅涂层的方法,该方法为:一、将装有固体硅料的石墨坩埚置于高温石墨化炉内,将石墨基体置于石墨坩埚内的石墨支架上,利用硅蒸气和石墨基体表面的碳直接反应生成一层碳化硅涂层;二、将表面生成碳化硅涂层的石墨基体置于化学气相沉积炉内,在石墨基体表面的碳化硅涂层表面裂解生成一层CVD(化学气相沉积)碳化硅涂层。

虽然,上述专利中公开的技术方案解决了利用硅蒸汽在石墨工件表面形成抗氧化的碳化硅涂层,但是该技术方案使用的是硅单质,需要通过对硅酸盐或者是二氧化硅进行加工才能制备出,综合成本较高,且在硅蒸气与石墨工件反应过程中,硅蒸气不进行循环,很难做到硅蒸气对石墨工件的均匀包裹,制备出的涂层厚度不均。

发明内容

针对以上问题,本发明提供了一种石墨工件表层保护层全自动涂覆装置,通过石墨化罐中的单质硅粉末与氧化铝粉末通过反应形成氧化硅气体,并利用排气机构中的搅拌桨叶将氧化硅气体输送至涂层平台对平台上的石墨工件进行涂层,形成碳化硅涂层,配合平台的下降,利用拨动清扫机构,使的石墨工件在整个反应过程中,绕轴向进行旋转,达到均匀涂层,并且拨动清扫机构还会在涂层过程中,不断对石墨工件表层进行清扫,达到涂层表面的清洁与附着强度,解决了现有石墨工件涂层不均匀的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种石墨工件表层保护层全自动涂覆装置,包括:

反应釜,所述反应釜的顶部设置有升降的舱盖,该反应釜的中部设置有旋转开启的舱门及用于向该反应釜内通入Ar气的输气管道,且该反应釜内设置有用于加热的加热器;

反应罐,所述反应罐设置于所述反应釜的下部,其内部设置有用于盛装配比好的Si与Al2O3的粉末混合物的容腔;

搅拌机构,所述搅拌机构安装于所述反应罐的底部,其对所述容腔内的物质进行翻搅;

涂层平台,所述涂层平台设置于所述反应罐的正上方,该涂层平台用于放置待涂层的石墨工件,且该涂层平台在所述石墨工件涂层过程中,沿竖直方向逐步下降靠近所述反应罐,所述涂层平台与所述石墨工件接触部位嵌设有若干滚动的滚珠;

排气机构,所述排气机构安装于所述反应罐的顶部,其包括覆盖密封所述反应罐的封盖及连通所述涂层平台与所述容腔的输气组件,所述输气组件将所述容腔内的SiO气体输送至所述石墨工件处;

驱动机构,所述驱动机构安装于所述反应釜上,其同步驱动所述搅拌机构、涂层平台及排气机构工作,且其包括驱动组件及联动组件,所述驱动组件与所述搅拌机构传动连接,且所述驱动组件通过所述联动组件分别与所述涂层平台及排气机构传动连接;以及

拨动清扫机构,所述拨动清扫机构安装于所述涂层平台上,该拨动清扫机构用于拨动所述石墨工件在所述涂层平台上进行旋转,且该拨动清扫机构在所述石墨工件进行涂层过程中,对所述石墨工件的表面进行清扫。

作为改进,所述搅拌机构包括搅拌桨叶及旋转盘,所述搅拌桨叶转动安装于所述反应罐内,其上的旋转轴穿透所述反应罐底部设置于该反应罐外,且该旋转轴的底部设置有十字槽,所述旋转盘由所述驱动组件驱动旋转安装于所述反应釜内,其位于所述反应罐的下方,其上设置有与所述旋转轴同轴设置的对接轴,该对接轴的顶部设置有与所述十字槽对应卡合的梅花头。

作为改进,所述升降组件包括:

外齿圈,所述外齿圈转动安装于所述舱盖上,其由所述驱动组件通过所述联动组件驱动旋转,所述外齿圈上的内齿呈缺齿设置,该内齿沿所述外齿圈的周向分隔成若干等距设置的齿部;

旋转齿轮,若干的所述旋转齿轮沿所述外齿圈的周向圆周等距设置于所述外齿圈内,其与所述外齿圈上的内齿啮合;

丝杆,所述丝杆与所述旋转齿轮一一对应设置,其顶部转动安装于所述舱盖上,其底部转动安装于所述封盖上;以及

丝杆螺母,所述丝杆螺母套设于对应的所述丝杆上,其安装于所述涂层平台上,所述丝杆旋转通过所述丝杆螺母带动所述涂层平台移动。

作为改进,所述涂层平台的中线位置处设置有用于支撑石墨工件的料架,该料架上设置有镂空孔,所述涂层平台正对所述料架的部位均布有若干的透气孔,所述滚珠嵌设于所述料架的顶部端面上。

作为改进,所述输气组件包括排气管及排气罩,所述排气管设置于所述涂层平台与所述封盖之间,其包括钢管部及软管部,所述排气罩成漏斗状设置,其覆盖所述石墨工件设置,且其与所述软管部连接。

作为改进,所述钢管部与所述软管部的连接位置处设置有排气阀门,该排气阀门转动套设于所述钢管部上,其内设置有阀门封板,所述钢管部上设置有该阀门封板配合的阀门补偿封板。

作为改进,所述驱动组件包括:

电机,所述电机安装于所述反应釜的底部;

主轴,所述主轴竖直安装于所述反应釜内,其由所述电机驱动旋转;以及

驱动链轮组,所述驱动链轮组安装于所述主轴与所述旋转盘之间,其驱动所述旋转盘随所述主轴旋转。

作为改进,所述联动组件包括:

抬升环,所述抬升环沿所述旋转盘的周向设置,其包括凸起的抬升部与凹陷的沉降部;

传动轴,所述传动轴竖直转动安装于所述舱盖上,其沿轴向可升降调节,且其底部滑动抵触设置于所述抬升环上;

驱动齿轮,所述驱动齿轮安装于所述主轴的顶部;

传动齿轮,所述传动齿轮安装于所述传动轴的顶部,所述传动轴与所述抬升部抵触时,所述传动齿轮分别与所述驱动齿轮及所述外齿圈上的外齿啮合;以及

传动链轮,所述传动链轮转动安装于所述传动轴的中部,其相对于所述传动轴在竖直方向上静止设置,所述传动轴抬升时,其上的键与所述传动链轮上的键槽穿插配合;

旋转链轮,所述旋转链轮套设于所述排气阀门上,且其与所述传动链轮之间通过传动链连接。

作为改进,所述拨动清扫机构包括:

旋转套筒,所述旋转套筒旋转套设于对应的所述丝杆上,该旋转套筒设置有两组,且该旋转套筒与所述石墨工件摩擦抵触,带动所述石墨工件旋转;

旋转驱动组,所述旋转驱动组与所述旋转套筒一一对应设置,伴随所述涂层平台的升降,所述旋转驱动组驱动所述旋转套筒旋转;

底部清扫刷,所述底部清扫刷设置于所述料架顶部端面上,该底部清扫刷用于对所述石墨工件的底部端面进行清扫;

侧壁清扫刷,所述侧壁清扫刷安装于所述石墨工件的一侧,该侧壁清扫刷对所述石墨工件的侧壁进行清扫;

顶部清扫刷,所述顶部清扫刷设置于所述石墨工件的顶部,该顶部清扫刷对所述石墨工件的顶部端面进行清扫;以及

夹紧辊,所述夹紧辊与两组所述旋转套筒成三角排列设置,该夹紧辊依靠底部滑动座上设置的弹簧件的压缩弹性力,将所述石墨工件挤压抵触于所述旋转套筒上,所述夹紧辊与所述滑动座相对旋转设置,且所述滑动座沿安装于所述涂层平台上的滑轨滑动设置。

作为改进,所述旋转驱动组包括:

从动锥齿轮,所述从动锥齿轮安装于所述旋转套筒的顶部;

主动锥齿轮,所述主动锥齿轮通过安装立板转动安装于所述从动锥齿轮的一侧,该主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合设置;

启动齿轮,所述启动齿轮与所述主动锥齿轮同轴设置并安装于所述安装立板上,该启动齿轮带动所述主动锥齿轮旋转设置;以及

启动齿条,所述启动齿条竖直安装于所述反应罐的上方,该启动齿条穿透所述涂层平台与所述启动齿轮啮合设置。

本发明的有益效果在于:

(1)本发明通过石墨化罐中的单质硅粉末与氧化铝粉末通过反应形成氧化硅气体,并利用排气机构中的搅拌桨叶将氧化硅气体输送至涂层平台对平台上的石墨工件进行涂层,形成碳化硅涂层,配合平台的下降,利用拨动清扫机构,使的石墨工件在整个反应过程中,绕轴向进行旋转,达到均匀涂层,并且拨动清扫机构还会在涂层过程中,不断对石墨工件表层进行清扫,达到涂层表面的清洁与附着强度,解决了现有石墨工件涂层不均匀的技术问题;

(2)本发明在涂层过程中,氧化硅气体用于与石墨工件反应生成碳化硅涂层和一氧化碳气体,而一氧化碳气体可以回用至下一待涂层加工的石墨工件处,用于对待涂层加工的石墨工件进行还原预处理,去除石墨工件孔隙内残留的氧化物,保证涂层过程中的稳定性;

(3)本发明通过利用搅拌桨叶,分别在反应过程中与鼓风排气过程中,用于促进单质硅粉末与二氧化硅粉末的反应速度,并且使反应生成的氧化硅气体可以在鼓风排气过程中,快速的排出,避免手Ar气的气压的干扰,达到石墨工件均匀涂层的目的;

(4)本发明通过平台下降过程中,使承载石墨工件的涂层平台在与氧化硅气体反应一定时间后,就向下移动,使得反应生成的而一氧化碳气体无法包裹住石墨工件,后续的氧化硅气体可以顺畅的与石墨工件的表面进行接触,避免了一氧化碳气体对涂层的干扰与影响;

(5)本发明通过涂层平台的下降,使得安装在涂层平台上的启动齿轮与启动齿条配合,并通过从动锥齿轮与主动锥齿轮配合形成的锥齿轮组,带动旋转套筒进行旋转,利用旋转套筒的旋转带动石墨工件进行旋转,实现石墨工件旋转均匀涂层;

(6)本发明通过设置底部清扫刷、侧壁清扫刷及顶部清扫刷的配合,对石墨工件在涂层过程中进行不断的清扫,使得石墨工件的表面能始终保持清洁,并且通过清扫能快速去除石墨工件表面的附着物,保证石墨工件表面的清洁和涂层的均匀性,并且通过清扫,可以有效的保证石墨工件表面涂层的牢固度。

综上所述,本发明具有涂层均匀、反应充分、综合成本低廉等优点,尤其适用于抗氧化石墨材料涂层方法技术领域。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图;

图2为本发明反应釜内部结构示意图一;

图3为本发明反应釜内部结构示意图二;

图4为本发明剖视结构示意图;

图5为本发明反应釜内部侧视结构示意图;

图6为本发明石墨化罐立体结构示意图;

图7为本发明搅拌桨叶立体结构示意图;

图8为本发明旋转盘立体结构示意图;

图9为图8中A处放大结构示意图;

图10为本发明传动轴与传动齿轮配合结构示意图;

图11为本发明外齿圈立体结构示意图;

图12为本发明排气管剖视结构示意图;

图13为本发明排气阀门立体结构示意图;

图14为本发明涂层平台立体结构示意图;

图15为本发明拨动清扫机构立体机构示意图;

图16为本发明弹性伸缩定位杆剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

实施例一:

如图1至图9所示,一种用于增强石墨材料抗氧化性能的SiC涂层的制备设备,包括:

反应釜1,所述反应釜1的顶部设置有升降的舱盖11,该反应釜1的中部设置有旋转开启的舱门12及用于向该反应釜1内通入Ar气的输气管道13,且该反应釜1内设置有用于加热的加热器;

反应罐2,所述反应罐2设置于所述反应釜1的下部,其内部设置有用于盛装配比好的Si与Al2O3的粉末混合物的容腔21;

搅拌机构3,所述搅拌机构3安装于所述反应罐2的底部,其对所述容腔21内的物质进行翻搅;

涂层平台4,所述涂层平台4设置于所述反应罐2的正上方,该涂层平台4用于放置待涂层的石墨工件10,且该涂层平台4在所述石墨工件10涂层过程中,沿竖直方向逐步下降靠近所述反应罐2,所述涂层平台4与所述石墨工件10接触部位嵌设有若干滚动的滚珠40;

排气机构5,所述排气机构5安装于所述反应罐2的顶部,其包括覆盖密封所述反应罐2的封盖51及连通所述涂层平台4与所述容腔21的输气组件52,所述输气组件52将所述容腔21内的SiO气体输送至所述石墨工件10处;

驱动机构6,所述驱动机构6安装于所述反应釜1上,其同步驱动所述搅拌机构3、涂层平台4及排气机构5工作,且其包括驱动组件61及联动组件62,所述驱动组件61与所述搅拌机构3传动连接,且所述驱动组件61通过所述联动组件62分别与所述涂层平台4及排气机构5传动连接;以及

拨动清扫机构7,所述拨动清扫机构7安装于所述涂层平台4上,该拨动清扫机构7用于拨动所述石墨工件10在所述涂层平台4上进行旋转,且该拨动清扫机构7在所述石墨工件10进行涂层过程中,对所述石墨工件10的表面进行清扫。

其中,所述搅拌机构3包括搅拌桨叶31及旋转盘32,所述搅拌桨叶31转动安装于所述石墨化罐2内,其上的旋转轴311穿透所述石墨化罐2底部设置于该石墨化罐2外,且该旋转轴311的底部设置有十字槽312,所述旋转盘32由所述驱动组件61驱动旋转安装于所述反应釜1内,其位于所述石墨化罐2的下方,其上设置有与所述旋转轴311同轴设置的对接轴321,该对接轴321的顶部设置有与所述十字槽312对应卡合的梅花头322。

需要说明的是,在初始时,搅拌桨叶31用于对Si与Al2O3的粉末混合物进行搅拌,加速Si与Al2O3的粉末混合物的反应速度,并保证Si与Al2O3的粉末混合物的充分反应,并且,本发明通过旋转轴311与对接轴321的快速对接,实现搅拌桨叶31与旋转盘32的快速传动连接。

值得强调的是,Si与Al2O3反应生成SiO2气体,再在高温下,使得SiO2与Si反应生成SiO气体,其中,反应条件为为2230℃,Si:熔点1414℃,沸点2900℃;Al2O3:熔点2303℃,沸点3250℃;SiO2:熔点1650℃,沸点2230℃;Al:熔点660℃;沸点2327℃,SiO:熔点1702℃,沸点1880℃,因此在2230℃的高温下,反应体系中仅存在Al2O3固体,Si液体和Al液体,而SiO2与SiO均为气体。

此外,石墨化罐2通过设置在反应釜1内的支架20进行支撑,在石墨化罐2通过舱门12进入反应釜1内后,就架设在支架20上。

进一步说明的是,舱盖11、涂层平台4、封盖51是连接一体的,在舱盖11通过外置在反应釜1外的液压系统111带动抬升时,涂层平台4与封盖51也同步抬升,并且带动涂层平台4的升降的升降组件41也是安装在舱盖11上的。

如图2至图6所示,作为一种优选的实施方式,所述升降组件41包括:

外齿圈411,所述外齿圈411转动安装于所述舱盖11上,其由所述驱动组件61通过所述联动组件62驱动旋转;

旋转齿轮412,若干的所述旋转齿轮412沿所述外齿圈411的周向圆周等距设置于所述外齿圈411内,其与所述外齿圈411上的内齿413啮合;

丝杆414,所述丝杆414与所述旋转齿轮412一一对应设置,其顶部转动安装于所述舱盖11上,其底部转动安装于所述封盖51上;以及

丝杆螺母415,所述丝杆螺母415套设于对应的所述丝杆414上,其安装于所述涂层平台4上,所述丝杆414旋转通过所述丝杆螺母415带动所述涂层平台4移动。

进一步的,所述外齿圈411上的内齿413呈缺齿设置,该内齿413沿所述外齿圈411的周向分隔成若干等距设置的齿部4131。

需要说明的是,在石墨化罐2内的Si与Al2O3的粉末混合物完全反应生成SiO气体后,在SiO气体对石墨工件10进行涂层的过程中,为了避免反应生成的废气CO对石墨工件10涂层影响,通过驱动机构6带动外齿圈411旋转,使通过旋转齿轮412与外齿圈41配合的丝杆414旋转,依靠丝杆螺母415,使得涂层平台4向下移动,逐步靠近石墨化罐2,依靠涂层平台4的移动,在石墨工件10上形成气体流动,避免废气的影响。

进一步说明的是,为了更好的使石墨工件10进行涂层,在涂层平台4下降一段距离后,涂层平台4停止一段时间,使得石墨工件10进行涂层反应,二中石墨工件10反应一段时间后,又继续向下移动,如此反复,既保证了石墨工件10的涂层反应效果,又避免了废气CO的干扰。

如图14所示,作为一种优选的实施方式,所述涂层平台4的中线位置处设置有用于支撑石墨工件10的料架42,该料架42上设置有镂空孔421,且该涂层平台4正对所述料架42的部位均布有若干的透气孔43。

需要说明的是,涂层平台4上设置有镂空孔421,镂空孔421使的石墨工件10下端面的局部位置先进行涂层反应,在后续过程中,用于抬升的支撑点,就可以有效的避免石墨工件10底部端面无法进行全面涂层的问题。

如图12与图13所示,作为一种优选的实施方式,所述输气组件52包括排气管521及排气罩522,所述排气管521设置于所述涂层平台4与所述封盖51之间,其包括钢管部5211及软管部5212,所述排气罩522成漏斗状设置,其覆盖所述石墨工件10设置,且其与所述软管部5212连接。

进一步的,所述钢管部5211与所述软管部5212的连接位置处设置有排气阀门53,该排气阀门53转动套设于所述钢管部5211上,其内设置有阀门封板531,所述钢管部5211上设置有该阀门封板531配合的阀门补偿封板532。

需要说明的是,在封盖51封住石墨化罐2顶部开口,使石墨化罐2内的Si与Al2O3的粉末混合物进行反应时,石墨化罐2内的容腔21是一个密闭的空间,而在反应完全后,氧化硅气体需要排放,此时,需要将排气管521打开,依靠排气阀门53的旋转,使阀门封板531相对于阀门补偿封板532发生错位转动,实现排气管521的打开。

进一步说明的是,排气阀门53的旋转是依靠驱动组件61与联动组件62的配合实现旋转的,在石墨化罐2内部进行反应生成氧化硅气体时,驱动组件61与联动组件62不进行配合,排气管521也就无法打开,保证了石墨化罐2内部的Si与Al2O3的粉末混合物反应环境的稳定。

如图7所示,作为一种优选的实施方式,所述驱动组件61包括:

电机611,所述电机611安装于所述反应釜1的底部;

主轴612,所述主轴612竖直安装于所述反应釜1内,其由所述电机611驱动旋转;以及

驱动链轮组613,所述驱动链轮组613安装于所述主轴612与所述旋转盘32之间,其驱动所述旋转盘32随所述主轴612旋转。

如图5与图7进一步的,所述联动组件62包括:

抬升环621,所述抬升环621沿所述旋转盘32的周向设置,其包括凸起的抬升部6211与凹陷的沉降部6212;

传动轴622,所述传动轴622竖直转动安装于所述舱盖11上,其沿轴向可升降调节,且其底部滑动抵触设置于所述抬升环621上;

驱动齿轮623,所述驱动齿轮623安装于所述主轴612的顶部;

传动齿轮624,所述传动齿轮624安装于所述传动轴622的顶部,所述传动轴622与所述抬升部6211抵触时,所述传动齿轮624分别与所述驱动齿轮623及所述外齿圈411上的外齿4112啮合;以及

传动链轮625,所述传动链轮625转动安装于所述传动轴622的中部,其相对于所述传动轴622在竖直方向上静止设置,所述传动轴622抬升时,其上的键6221与所述传动链轮625上的键槽6251穿插配合;

旋转链轮626,所述旋转链轮626套设于所述排气阀门53上,且其与所述传动链轮625之间通过传动链627连接。

需要说明的是,电机611带动主轴612旋转,主轴通过驱动链轮组613带动旋转盘32进行旋转,旋转盘32带动搅拌桨叶31进行旋转,值得注意的是,安装在旋转盘32上的抬升环621随旋转盘32同步旋转,在石墨化罐2密封进行反应生成氧化硅气体的阶段,抬升环621上的沉降部6212与传动轴622的底部抵触,传动齿轮624与驱动齿轮623脱离,此时,驱动组件61与联动组件62处于分离状态,而在石墨化罐2内的反应完全后,抬升环621上的抬升部6211与传动轴622的底部抵触,传动齿轮624抬升与驱动齿轮623啮合,并且传动齿轮624与外齿圈411上的外齿4112啮合,通过驱动组件61的工作,就带动了外齿圈411的旋转,也就实现了涂层平台4的下降。

进一步说明的是,同步的,在传动轴622抬升后,传动轴622上的键6221与所述传动链轮625上的键槽6251穿插配合,使得传动链轮625进行旋转,通过旋转链轮626及传动链627的配合,使得排气阀门53进行旋转,配合搅拌桨叶31的搅动,使得石墨化罐2内的氧化硅气体不断的排出。

需要强调的是,通过抬升环621与联动组件62的设置,实现了石墨化罐2内氧化硅气体反应阶段到排气阶段的紧密衔接,同时,使得涂层平台的下降与氧化硅气体的排气同步进行。

如图14至图16所示,作为一种优选的实施方式,所述拨动清扫机构7包括:

旋转套筒71,所述旋转套筒71旋转套设于对应的所述丝杆414上,该旋转套筒71设置有两组,且该旋转套筒71与所述石墨工件10摩擦抵触,带动所述石墨工件10旋转;

旋转驱动组72,所述旋转驱动组72与所述旋转套筒71一一对应设置,伴随所述涂层平台4的升降,所述旋转驱动组72驱动所述旋转套筒71旋转;

底部清扫刷73,所述底部清扫刷73设置于所述料架42顶部端面上,该底部清扫刷73用于对所述石墨工件10的底部端面进行清扫;

侧壁清扫刷74,所述侧壁清扫刷74安装于所述石墨工件10的一侧,该侧壁清扫刷74对所述石墨工件10的侧壁进行清扫;

顶部清扫刷75,所述顶部清扫刷75设置于所述石墨工件10的顶部,该顶部清扫刷75对所述石墨工件10的顶部端面进行清扫;以及

夹紧辊76,所述夹紧辊76与两组所述旋转套筒71成三角排列设置,该夹紧辊76依靠底部滑动座77上设置的弹簧件78的压缩弹性力,将所述石墨工件10挤压抵触于所述旋转套筒71上,所述夹紧辊76与所述滑动座77相对旋转设置,且所述滑动座77沿安装于所述涂层平台4上的滑轨79滑动设置。

进一步的,所述旋转驱动组72包括:

从动锥齿轮721,所述从动锥齿轮721安装于所述旋转套筒71的顶部;

主动锥齿轮722,所述主动锥齿轮722通过安装立板723转动安装于所述从动锥齿轮721的一侧,该主动锥齿轮722与所述从动锥齿轮721啮合设置;

启动齿轮724,所述启动齿轮724与所述主动锥齿轮722同轴设置并安装于所述安装立板723上,该启动齿轮724带动所述主动锥齿轮722旋转设置;以及

启动齿条725,所述启动齿条725竖直安装于所述反应罐2的上方,该启动齿条725穿透所述涂层平台4与所述启动齿轮724啮合设置。

需要说明的是,涂层平台4下降带动启动齿轮724与启动齿条725配合,使得主动锥齿轮722旋转,带动从动锥齿轮721旋转,使得旋转套筒71旋转,早旋转套筒旋转时,石墨工件10通过滚珠40在涂层平台4上进行旋转,使得石墨工件10的底部侧面进行实时的旋转切换,石墨工件10的底部侧面获得完整均匀的涂层,同时,石墨工件10进行旋转,在涂层过程中,石墨工件10与Si0气体接触的更加均匀,石墨工件10的表面也就涂层的更加均匀。

进一步说明的是,在石墨工件10进行涂层的过程中,利用底部清扫刷、侧壁清扫刷及顶部清扫刷的配合,对石墨工件在涂层过程中进行不断的清扫,使得石墨工件的表面能始终保持清洁,并且通过清扫能快速去除石墨工件表面的附着物,保证石墨工件表面的清洁和涂层的均匀性,并且通过清扫,可以有效的保证石墨工件表面涂层的牢固度。

此外,夹紧辊76可以进行松紧调节,在石墨工件10上装后,夹紧辊76依靠弹簧件78的压缩,将石墨工件10顶紧在旋转套筒71的夹角内,使得石墨工件10可以随旋转套筒71的旋转进行旋转,而在石墨工件10从涂层平台4上撤下时,通过夹紧辊76的后撤,压紧弹簧件78,使得石墨工件10可以顺畅的从涂层平台4上取下,并且通过滑动座77两侧设置的手握杆771与弹性伸缩定位杆772的配合,可以对夹紧辊76进行定位固定,弹性伸缩定位杆772由定位座7721、伸缩头7722及伸缩弹性件7723组成,其中伸缩头7722滑动设置于定位座7721内,伸缩弹性件7723抵触设置于所述定位座7721与伸缩头7722之间。

工作过程:

包括以下步骤:

步骤一,粉料称取,根据石墨工件10的涂层面积大小,计算称取Si与Al2O3的粉体进行充分混合,混合后的粉体置于石墨化罐2内部的容腔21内;

步骤二,石墨化罐装入,打开反应釜1上的舱门12将加入了粉体的石墨化罐2转移到反应釜1内,使所述石墨化罐2底部的搅拌机构3上的搅拌桨叶31的旋转轴311与置于所述反应釜1底部的旋转盘32上的对接轴321穿插对接,并关闭所述舱门12;

步骤三,密封,在涂层平台4上放置待涂层的石墨工件10后,所述反应釜1顶部的舱盖11下降,带动所述石墨工件10进入所述反应釜1内后,密封所述反应釜1,与所述舱盖11连接的封盖51同步下降,将所述石墨化罐2顶部密封;

步骤四,反应,所述反应釜1内壁上的加热器对反应釜1内进行加热,同步的,所述反应釜1上的输气管道13向其内部通入Ar气体,所述石墨化罐2内的Si与Al2O3的粉体在所述搅拌桨叶31通过驱动组件61带动的搅拌下反应生成Si0气体;

步骤五,鼓风排气,随搅拌桨叶31同步旋转的抬升环621上的抬升部6211与联动组件62中的传动轴622抵触,使所述联动组件62与驱动组件61传动连接,用于连接所述石墨化罐2与所述涂层平台4的排气机构5中的排气阀门53启动,在所述搅拌桨叶31的旋转下,所述石墨化罐2内的Si0气体通过所述排气机构5中的排气管521输送至所述石墨工件10处;

步骤六,涂层,排放至所述石墨工件10处的Si0气体与该石墨工件10的表层进行反应形成SiC涂层包裹所述石墨工件10,同时形成CO废气;

步骤七,平台下降,与所述步骤四同步的,所述驱动组件61通过所述联动组件62带动驱动所述涂层平台4升降的升降组件41驱动,所述涂层平台4逐步向所述石墨化罐2靠近,带动所述石墨工件10脱离所述CO废气的包裹;

步骤八,工件旋转,与步骤七同步的,在所述涂层平台4下降的过程中,通过利用随所述涂层平台4同步下降的启动齿轮724与启动齿条725配合,使得启动齿轮724旋转,配合主动锥齿轮722与从动锥齿轮721的传动,使得旋转套筒71旋转,通过旋转套筒71的旋转,带动石墨工件10进行自旋转,并配合底部清扫刷73、侧壁清扫刷74及顶部清扫刷75的设置,对石墨改进10的表层进行清扫;

步骤九,复位输出,待所述石墨工件10完成涂层后,所述驱动组件61反转,通过所述联动组件62使所述涂层平台4上升复位,待所述反应釜1冷却到自然温度后,所述石墨工件10输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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