Дозатор-смеситель

Авторы патента:

C23C16/45504 - Химическое нанесение покрытия путем разложения газообразных соединений, причем продукты реакции не остаются в покрытии, т.е. способы химического осаждения паров (ХОП) (распыление или вакуумное испарение C23C 14/00)

C23C16/455 - характеризуемые способом, используемым для введения газов в реакционную камеру или для модифицирования газовых потоков в реакционной камере

Владельцы патента RU 2640369:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Защитные покрытия" (ООО "НПО "Защитные покрытия") (RU)

Изобретение относится к области дозирования реагентов в поток газа-носителя с раздельной подачей реагентов в реакционную камеру. Дозатор-смеситель содержит корпус, испарители и нагреватели, поддерживающие заданную температуру для испарения реагентов, и два испарителя, установленные друг над другом и закрытые через прокладки крышками с отверстиями для подачи газа-носителя. Испарители выполнены со спиральными перегородками, образующими спиральные каналы, в которые загружен реагент для насыщения газа-носителя, коаксиально установленные сопловые вкладыши, образующие каналы для подачи насыщенной парогазовой смеси по сопловым каналам в реакционную камеру, и буферную зону, расположенную между упомянутыми двумя испарителями, полость которой выполнена герметичной от соседних зон испарения испарителей, для подачи в нее парогазовой смеси, подготовленной вне реактора, и с возможностью подачи парогазовой смеси из нее по сопловому каналу в реакционную камеру. Техническим результатом предлагаемого решения является обеспечение точности регулирования состава соединений, получаемых в результате взаимодействия реагентов, простота и компактность конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области дозирования реагентов в поток газа-носителя с раздельной подачей реагентов в реакционную камеру, обеспечивающим получение на выходе из устройства парогазовых смесей с концентрацией паров реагентов, близких к парциальным давлениям паров реагентов при температуре термостатирования, обеспечивает возможность смешения потоков парогазовой смеси и может быть использовано в химической промышленности, производстве полупроводников и других отраслях.

Известен дозатор-смеситель, содержащий последовательно включенные по ходу потока газа испарители (RU №2384652, опубликовано 20.03.2010, МПК С23С 16/448). Однако в данном изобретении не предусмотрена раздельная подача реагентов в реакционную камеру при увеличении пути насыщения увеличивается конструкция испарителя.

Известен способ насыщения газа парами жидкого реагента и устройство для его осуществления (SU №407409, опубликовано 21.11.1973, МПК H01L 7/68), где испарение происходит в канале, изготовленного в виде спирали Архимеда, которая вращается червячным механизмом.

Ближайшим аналогом является дозатор-смеситель (RU №2439196, опубликовано 10.01.2012, МПК С23С 16/448), содержащий корпус, испарители и нагреватели, поддерживающие заданную температуру для испарения реагентов. Известный дозатор-смеситель используется для раздельной подачи реагентов, но пропускная способность прототипа ограничена невозможностью обеспечить полное насыщение газа-носителя парами реагента в силу малой поверхности контакта реагента с газом-носителем, что определяется конструктивными особенностями устройства.

Задачей, на которую направлено настоящее изобретение, является создание дозатора-испарителя, позволяющего обеспечить близкие к равновесным и неизменным при вариациях расхода газа (нагрузки на испарители) концентрации паров реагентов в выходной парогазовой смеси с раздельной подачей газовых смесей в реакционное пространство.

Техническим результатом предлагаемого решения является точность регулирования состава соединений, получаемых в результате взаимодействия реагентов, простота и компактность конструкции.

Данный технический результат достигается тем, что дозатор-смеситель содержит два испарителя, установленные друг над другом и закрытые через прокладки крышками с отверстиями для подачи газа-носителя, при этом испарители выполнены со спиральными перегородками, образующими спиральные каналы, в которые загружен реагент для насыщения газа-носителя, коаксиально установленные сопловые вкладыши, образующие каналы для подачи насыщенной парогазовой смеси по сопловым каналам в реакционную камеру, и буферную зону, расположенную между упомянутыми двумя испарителями, полость которой выполнена герметичной от соседних зон испарения испарителей, для подачи в нее парогазовой смеси, подготовленной вне реактора, и с возможностью подачи парогазовой смеси из нее по сопловому каналу в реакционную камеру.

Испарители могут быть установлены таким образом, что между некоторыми из них образуется буферная зона.

На чертеже показано предложенное устройство, где:

1 - корпус устройства

2 - испарители

3 - реагент

4, 14, 17, 21 - прокладки

5, 23 - крышки

6 - отверстия для подачи газа-носителя

7 - перепускные отверстия

8, 9 - сопловые вкладыши

10 - печи

11 - термопары

12 - буферная полость

13 - сопло

15, 18 - гильза

16, 19, 20 - фланец

22 - патрубки

24 - коллектор

25 - канал

Корпус устройства изготавливается из трубы 1, в которую вложены испарители 2. В испарителях фрезерованы спиральные каналы сеч. А-А для обеспечения максимального пути насыщения газа-носителя над загруженным на дно канала реагентом 3. Для увеличения пути насыщения друг над другом установлено два испарителя с соответствующей организацией входа-выхода парогазовой смеси. Испарители 2 закрываются через прокладки 4 крышками 5 с отверстиями 6 для подачи газа-носителя. Газ эвакуируется с верхнего уровня через перепускные отверстия 7 на нижний уровень, с нижнего через сопловые вкладыши 8, 9 раздельно подается в реактор. Печи 10 поддерживают заданную температуру в зонах испарения реагентов 3, контроль осуществляется термопарами 11. Для исключения влияния температуры между испарителями 2 разных реагентов организована буферная полость 12, в которую подается парогазовая смесь, подготовленная вне реактора. Смесь из буферной полости по соплу 13 подается в реактор без смешения с реагентами 3. Полость буферной зоны 12 герметична от соседних зон испарения прокладками 14, уплотняющими в осевом направлении и по диаметру. Расстояние между испарителями 2 определяется высотой гильзы 15. Верхний испаритель закрывается фланцем 16, который через прокладку 17 гильзу 18 создает осевые усилия для работы прокладок 4, 14. Фланец 16 стягивается к фланцу 19. Прокладка 21, зажатая между фланцами 20 и 19, обеспечивает герметичность по гильзе 15 и фланцу 19. Газ подводится по патрубкам 22 через отверстия в гильзах 15 и 18 в верхний испаритель и буферную зону. Подвод газа к нижнему испарителю осуществляется через крышку 23 с коллектором 24 и каналом 25, по которому насыщаемый газ подводится к центру верхней банки нижнего испарителя.

Дозатор-смеситель работает следующим образом.

В испарители 2 помещаются испаряемые реагенты. 3. По патрубкам 22 (фиг. 1) газ-носитель поступает в каналы 6, 25 и буферную полость 12. Поступая из каналов 6 и 25 в испарители 2, газ-носитель насыщается парами испаряемого вещества, парогазовая смесь поступает в каналы 8, 9, а также в канал 13 из буферной полости 12. Концентрации испаряемых веществ в газе-носителе задаются температурами печей 10, которые контролируются датчиками температуры 11. Смешение потоков происходит на выходе сопловых каналов 8, 9, 13.

Преимуществами заявляемого устройства по сравнению с известными являются:

1. Повышенная точность задания концентраций паров испаряемых веществ в потоке газа-носителя.

2. Независимость концентраций паров испаряемых веществ в потоках газа-носителя от изменения скорости потоков газа-носителя.

3. Простота и компактность конструкции будет способствовать ее широкому применению.

Дозатор-смеситель, содержащий корпус, испарители и нагреватели, поддерживающие заданную температуру для испарения реагентов, отличающийся тем, что он содержит два испарителя, установленные друг над другом и закрытые через прокладки крышками с отверстиями для подачи газа-носителя, при этом испарители выполнены со спиральными перегородками, образующими спиральные каналы, в которые загружен реагент для насыщения газа-носителя, коаксиально установленные сопловые вкладыши, образующие каналы для подачи насыщенной парогазовой смеси по сопловым каналам в реакционную камеру, и буферную зону, расположенную между упомянутыми двумя испарителями, полость которой выполнена герметичной от соседних зон испарения испарителей, для подачи в нее парогазовой смеси, подготовленной вне реактора, и с возможностью подачи парогазовой смеси из нее по сопловому каналу в реакционную камеру.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Внутренняя сторона гильзы двигателя внутреннего сгорания обработана так, чтобы быть абсолютно гладкой, и на нее нанесено покрытие типа DLC.

Способ создания пленочной подложки с покрытием (варианты) // 2578148

Изобретение относится к полимерной пленке, поверхность которой покрыта слоем неорганического нанопокрытия, за счет чего обеспечиваются такие усовершенствования, как улучшенная способность к металлизации, низкая стоимость, низкое содержание полимерных добавок и модификаторов, более высокая пригодность к переработке для вторичного использования и хорошие рулонные свойства.

Летучие соединения иттербия и способ их получения // 2547489

Изобретение относится к области химии комплексных соединений редкоземельных металлов, а именно к новым летучим соединениям иттербия и способу их синтеза. Летучие соединения иттербия представляют собой трис-циклопентадиенильные общей формулы {(R1-С5Н4)(R2-C5H4)(R3-C5H4)Yb}, где R1, R2, R3 - алкильные радикалы, C5H4 - циклопентадиенильный лиганд, Yb - иттербий, причем алкильные радикалы содержат в качестве заместителей атомы фтора и имеют общую формулу R1, R2, R3=CF3(СН2)n, где n=2-3.

Испаритель для органических материалов и способ испарения органических материалов // 2538891

Изобретение относится к области нанесения на гибкую подложку органических материалов, в частности к испарителям для испарения органических материалов, например меламина.

Способ и устройство для реакторов осаждения // 2502834

Изобретение относится к химической промышленности и предназначено для реакторов осаждения. Пары (101) прекурсора подаются через крышку реакционной камеры по подающей линии (141, 142) в реакционную камеру реактора осаждения (110).

Упаковочный многослойный материал, способ получения упаковочного многослойного материала и изготовленный из него упаковочный контейнер // 2487065

Изобретение относится к бесфольговому упаковочному многослойному материалу для упаковки жидких пищевых продуктов, способу его получения и изготовленной из упаковочного многослойного материала упаковочной таре.

Способ нанесения металлического покрытия на волокна жидким методом // 2422554

Изобретение относится к способу покрытия материалом в расплавленном состоянии. .

Технологическая печь или подобное оборудование // 2421544

Изобретение относится к печам для химической инфильтрации из газовой фазы или химического осаждения из газовой фазы. .

Способ изготовления кварцевых контейнеров // 2370568

Изобретение относится к способам изготовления кварцевых контейнеров с защитным покрытием для синтеза и кристаллизации расплавов полупроводниковых материалов, а также для получения особо чистых металлов и полиметаллических сплавов.

Способ металлизации порошков и микросфер из газовой фазы и устройство для его осуществления // 2307004

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности для металлизации порошков и микросфер из газовой фазы, например, разложением металлоорганических соединений.

Способ нанесения тонкого слоя аморфного кремния // 2635981

Изобретение относится к технологии получения пленок аморфного кремния и может быть использовано в современной микроэлектронике, оптоэлектронике и интегральной оптике для создания интегральных схем, тонкопленочных солнечных элементов и транзисторных матриц большой площади для жидкокристаллических дисплеев.

Способ и оснастка для осаждения из паровой фазы металлического покрытия на детали из суперсплавов // 2634827

Изобретение относится к способу и оснастке для осаждения из паровой фазы металлического покрытия на детали из жаропрочного сплава и может быть использовано для нанесения такого покрытия на детали турбомашин, подвижные лопатки или лопатки статора газотурбинного двигателя.

Способ получения покрытия на основе диоксида кремния внутренней поверхности кварцевого изделия // 2631779

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к металлургии полупроводников, и предназначено для изготовления кварцевых контейнеров с покрытием из диоксида кремния рабочей поверхности.

Способ и устройство для защиты внутренних поверхностей насоса посредством атомно-слоевого покрытия // 2630733

Изобретение относится к способу защиты внутренних поверхностей насоса путем атомно-слоевого осаждения (АСО) покрытия и к устройству для защиты внутренних поверхностей насоса путем атомно-слоевого осаждения (АСО) покрытия.

Устройство и способ для реакторов осаждения // 2630731

Изобретение относится к устройству и способу химического осаждения материала последовательными самонасыщающимися поверхностными реакциями. Упомянутое устройство содержит источник исходного продукта, выполненный с возможностью осаждения материала на нагретую подложку в реакторе осаждения последовательными самонасыщающимися поверхностными реакциями, и пульсирующий клапан, внедренный в источник исходного продукта и выполненный с возможностью управления подачей пара исходного продукта из источника исходного продукта в содержащуюся в реакторе реакционную камеру, в которой размещена подложка.

Устройство и способы для реакторов осаждения // 2630727

Изобретение относится к источнику исходного продукта для реактора химического осаждения материала последовательными самонасыщающимися поверхностными реакциями и к картриджу исходного продукта для источника исходного продукта.

Способ создания легированных дельта-слоев в cvd алмазе // 2624754

Изобретение относится к технологии осаждения алмазных пленок из газовой фазы CVD методом, а именно к способу получения легированного дельта-слоя в CVD алмазе. Алмазную подложку помещают в CVD реактор.

Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность кварцевого тигля // 2618061

Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов и может быть использовано, например, при получении особо чистого германия методом зонной плавки. При нанесении защитного покрытия на внутреннюю поверхность кварцевого тигля в качестве покрытия используют GeO2, образующийся путем пропускания через закрытый холодный тигель газообразного GeO, нагретого до 850-1000°С, после чего тигель открывают и нагревают в атмосфере воздуха до 850-1000°С, затем тигель выдерживают при тех же температурах в атмосфере воздуха до получения плотного покрытия.

Способ нанесения антикоррозионного покрытия на детонирующий удлиненный заряд // 2618044

Изобретение относится к бортовой и наземной пироавтоматике изделий ракетно-космической, авиационной, военно-морской и специальной техники, в частности к исполнительным устройствам систем разделения - детонирующим удлиненным зарядам, а также к областям защиты металлоконструкций и изделий от коррозии и нанесения различных покрытий на узлы и детали в машиностроении.

Химическое осаждение из газовой фазы фторуглеродных полимеров // 2608482

Изобретение относится к способам формирования тонкой пленки на основе фторуглеродного полимера на поверхности детали. Осуществляют стадии, на которых пропускают исходный газ через пористый нагревательный элемент c хаотично расположенными порами, причем указанный пористый нагревательный элемент имеет температуру, достаточную для расщепления исходного газа с образованием реакционноспособных частиц (CF2)n, где n=1 или 2 радикала, при этом реакционноспособные частицы находятся вблизи поверхности детали, на которой должен быть сформирован фторуглеродный полимер, и поддерживают температуру поверхности детали ниже температуры пористого нагревательного элемента для стимулирования осаждения и полимеризации (CF2)n, где n=1 или 2 радикала, на поверхности детали.

Способ получения вольфрамового изделия послойным нанесением вольфрама и устройство для его осуществления // 2641596

Изобретение относится к металлургии, а именно к фторидной технологии получения сложных по пространственной конфигурации вольфрамовых изделий. Способ получения вольфрамового изделия послойным нанесением вольфрама характеризуется тем, что проводят сканирование изотермически нагретой горизонтальной плоскости формируемого изделия, соответствующей сечению 3D модели, осуществляют дозированную дискретно-точечную струйную подачу газообразного гексафторида вольфрама и газообразного водорода на указанную плоскость, последующее вертикальное перемещение отсканированной плоскости с нанесенной на нее за счет взаимодействия указанных исходных компонентов твердой поверхностью вниз на заданный шаг и сканирование в соответствии с последующей конфигурацией сечения 3D модели. Дискретно-точечную подачу гексафторида вольфрама осуществляют центральной струей. Водород подают периферийной коаксиальной струей вокруг струи гексафторида вольфрама. Упомянутое дискретно-точечное нанесение вольфрама осуществляют в два этапа, на первом из которых подачу упомянутых исходных газовых компонентов осуществляют в стехиометрическом соотношении, а на втором прерывают подачу гексафторида вольфрама при подаче водорода. Устройство для осуществления упомянутого способа содержит емкость с открытым верхним торцом, в которой размещена горизонтальная подложка для получения вольфрамового изделия и которая закреплена на вертикальном подъемнике, двухкоординатное сканирующее устройство, расположенное над емкостью и скрепленное с патрубком подвода исходных компонентов в виде газообразного гексафторида вольфрама и газообразного водорода. Патрубок подвода упомянутых исходных компонентов включает внешний патрубок, предназначенный для подвода газообразного водорода, внутри которого размещен коаксиальный центральный патрубок, предназначенный для подвода газообразного гексафторида вольфрама. Упомянутый центральный патрубок снабжен устройством для контроля и регулирования расхода и температуры газообразного гексафторида вольфрама и отсечным клапаном подачи гексафторида вольфрама, электрически соединенным с микропроцессором, выполненным с возможностью управления отсечным клапаном подачи гексафторида. Горизонтальная подложка оборудована электронагревателем, поддерживающим температуру верхней поверхности формируемого изделия в заданных пределах. В боковой поверхности упомянутой емкости расположено аспирационное устройство, выполненное в виде трубчатого элемента, расположенного по периметру верхней части боковой поверхности емкости и имеющего всасывающие отверстия или щель. Выходной патрубок аспирационного устройства соединен с всасывающим патрубком дутьевого устройства. Обеспечивается создание способа и устройства, позволяющих изготавливать покрытия или изделия из вольфрама при температурах 300-375°С без использования металлургических процессов, пластической деформации и механической обработки с использованием при этом в качестве газовой среды в рабочем объеме устройства не только инертного газа, но и воздуха. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.