化學氣相沉積電加熱爐的設計與加熱過程分析.pdf

1、高溫爐是用于制作預制棒的專用設備。在進行預制棒的拉制過程中，一般都是通過不斷的向高溫爐內(nèi)通入混合氣體，使得氣體粒子沉積在光棒上，通過不斷沉積，以形成預制棒。為了能夠制作出質量比較好的預制棒，這就要求高溫爐的工作溫度在2000℃以上，因此，石墨類加熱爐成為首選。具體工作內(nèi)容如下：
　　1）根據(jù)實驗室科研及實驗需要，自主設計出具有較高加熱溫度的光纖預制棒拉絲爐結構，包括高溫爐的外殼體的選材與外觀設計，耐火層、保溫層的材料選擇，保溫層的

2、厚度計算，發(fā)熱體的形狀設計與選擇材料；對溫度控制和溫度檢測系統(tǒng)進行了研究，并且提出了一種適合實驗室所用的方法，對所設計的高溫爐進行溫度檢測與控制，在實驗室中，采用XTMA-1000系列智能數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀，并用PID方法對爐溫進行控制，以達到能夠實時對溫度進行控制與檢測。
　　2）應用ANSYS軟件對高溫爐內(nèi)部的溫度分布進行了仿真模擬，包括發(fā)熱體表面及附近空氣層的溫度分布；發(fā)熱體在高溫情況下?lián)]發(fā)導致發(fā)熱體直徑變小和未變化時的溫度分布

3、進行了比較，發(fā)現(xiàn)發(fā)熱體在直徑變小的情況下，溫度會降低；在預制棒制作過程中，發(fā)熱體揮發(fā)出的碳原子會和噴入的氣體發(fā)生化學反應，并附著在發(fā)熱體表面，通過仿真得出此情況下溫度場分布，發(fā)現(xiàn)此情況下溫度會升高。
　　3）對所設計的高溫爐進行了溫度性能測試，包括在升溫過程中，高溫爐的升溫速率；在達到預制棒制作所需要的溫度時，高溫爐保持溫度穩(wěn)定性的性能測試；在預制棒制作完成后，停止供電，高溫爐在冷卻水的作用下降溫速度。實驗結果顯示，高溫爐升溫速度