一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置的制作方法

本技术涉及长晶炉，具体为一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置。

背景技术：

1、碳化硅长晶炉的温度自动控制装置在过去几十年中经历了显著的发展。在碳化硅长晶炉的早期，温度控制主要依靠人工操作。操作人员通过观察炉子内部的颜色和外部的温度计来判断和调节温度。模拟控制器时代（1970年代-1980年代）：在这个阶段，模拟温度控制器开始应用于碳化硅长晶炉。数字控制器时代（1990年代-2000年代）：随着电子技术的发展，数字温度控制器开始在碳化硅长晶炉中得到广泛应用。数字控制器采用微处理器或可编程逻辑控制器（plc）作为控制核心，具有更强的功能和灵活性。先进控制算法和智能化（2010年代至今）：随着控制理论和技术的不断发展，先进的控制算法如模型预测控制（mpc）和自适应控制等开始应用于碳化硅长晶炉温度控制。智能化技术如人工智能和机器学习也开始在温度控制装置中得到应用，能够自动学习和优化控制算法，提高控制精度和效率。

2、传统的长晶炉温度控制装置，一般都是通过改变电流以此改变电阻加热丝的温度，对于整个装置来说无法很有效的形成从上往下的温度梯度，并且在开始作业时，需要对碳化硅粉末进行预热处理，此时只有底部含有碳化硅的部分坩埚需要加热，一般的长进晶炉温度控制装置无法做到对于坩埚部分区域的精确加热。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题：针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，具备可以通过控制单个电阻加热丝形成一个从上到下的温度梯度以及可以实现对坩埚的部分区域精准加热的优点，解决了传统长晶炉温度控制装置无法形成有效的从上到下的温度梯度以及无法对坩埚的部分区域进行局部加热的问题。

2、（二）技术方案：为实现上述通过控制单个电阻加热丝形成一个从上到下的温度梯度以及对坩埚的部分区域精准加热的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，包括坩埚、托环、电阻加热丝、弹簧、重物架、壳体、密封盖，所述壳体的中间有一坩埚平台，所述坩埚固定装配在坩埚平台的正中间，所述坩埚的外围套接有托环，所述托环的内部装配有电阻加热丝，所述托环的外围加工有定位板，所述定位板上加工有定位孔，所述密封盖上加工有密封孔，所述坩埚平台上加工有滑动孔，所述重物架包括有配重平台和支撑杆，所述支撑杆依次穿设与密封孔、定位孔、滑动孔之中，所述支撑杆的中部装配有一突环，所述托环与托环之间的支撑杆上装配有弹簧，所述壳体的内表面加工有定位槽，所述定位板的末端滑动装配在定位槽中。

3、优选的，所述密封孔、定位孔、滑动孔、支撑杆、突环、定位板的个数为3个，所述托环、电阻加热丝的个数为5个，所述弹簧的个数为12个。

4、优选的，所述电阻加热丝均为可独自工作的电阻加热丝。

5、优选的，所述突环靠近最顶部定位板的表面。

6、优选的，所述弹簧的材料为耐高温的材料。

7、（三）有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，具备以下有益效果：

8、1、该用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，通过坩埚、托环、电阻加热丝、弹簧、重物架、壳体的相互配合使用，当重物架的配重平台上没有放置重物时，各个托环在弹簧的作用下均匀分布在坩埚的外围，当电阻加热丝工作时，可以均匀加热坩埚的各个部分，其次由于时电阻加热丝均可单独工作，所以可以通过控制每一个电阻加热丝的温度，从而使得最上端的电阻加热丝温度较低，向下电阻加热丝的温度依次增高，从而形成一个从上到下温度递增的温度梯度，有助于碳化硅的冷却结晶。

9、2、该用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，通过坩埚、托环、电阻加热丝、弹簧、重物架、壳体的相互配合使用，当需要对坩埚的底部重点加热时，可以在配重平台上放上重物，使得弹簧被压缩进一步使各个托环向下运动，集中在坩埚的底部，这时电阻加热丝被集中在坩埚的底部，可以对坩埚的底部集中加热，有利于对碳化硅粉末的预热处理，可提前除去粉料中的一些杂质、残留物和水分等，以减少在长晶过程中的质量损失和不良影响。

技术特征：

1.一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，包括坩埚（1）、托环（2）、电阻加热丝（3）、弹簧（4）、重物架（5）、壳体（6）、密封盖（7），所述壳体（6）的中间有一坩埚平台（61），所述坩埚（1）固定装配在坩埚平台（61）的正中间，其特征在于：所述坩埚（1）的外围套接有托环（2），所述托环（2）的内部装配有电阻加热丝（3），所述托环（2）的外围加工有定位板（21），所述定位板（21）上加工有定位孔，所述密封盖（7）上加工有密封孔，所述坩埚平台（61）上加工有滑动孔，所述重物架（5）包括有配重平台（51）和支撑杆（52），所述支撑杆（52）依次穿设与密封孔、定位孔、滑动孔之中，所述支撑杆（52）的中部装配有一突环（53），所述托环（2）与托环（2）之间的支撑杆（52）上装配有弹簧（4），所述壳体（6）的内表面加工有定位槽（62），所述定位板（21）的末端滑动装配在定位槽（62）中。

2.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，其特征在于：所述密封孔、定位孔、滑动孔、支撑杆（52）、突环（53）、定位板（21）的个数为3个，所述托环（2）、电阻加热丝（3）的个数为5个，所述弹簧（4）的个数为12个。

3.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，其特征在于：所述电阻加热丝（3）均为可独自工作的电阻加热丝（3）。

4.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，其特征在于：所述突环（53）靠近最顶部定位板（21）的表面。

5.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置，其特征在于：所述弹簧（4）的材料为耐高温的材料。

技术总结本技术涉及长晶炉技术领域，且公开了用于碳化硅长晶炉的温度自动控制装置。该装置包括坩埚、托环、电阻加热丝、弹簧、重物架、壳体、密封盖，坩埚固定装配在壳体的正中间，坩埚的外围套接有托环，托环的内部装配有电阻加热丝，托环的外围加工有定位板，重物架包括有配重平台和支撑杆，支撑杆依次穿设与密封孔、定位孔、滑动孔之中，托环与托环之间的支撑杆上装配有弹簧，定位板的末端滑动装配在定位槽中。当电阻加热丝均匀分布在坩埚周围时，可以通过控制每一个电阻加热丝的温度，从而形成一个从上到下递增的温度梯度，有助于碳化硅的冷却结晶。当电阻加热丝被集中在坩埚的底部，可以对坩埚底部集中加热。技术研发人员：许俊,尹宝堂,张德远,冯慧,王宇飞受保护的技术使用者：常州能量方舟新材料有限公司技术研发日：20230815技术公布日：2024/5/29