一种带材用大型高温加热器制造技术

本发明专利技术公开了一种带材用大型高温加热器，包括加热腔、加热元件和加热基板，所述加热基板呈竖直状态布置在所述加热腔一侧，所述加热基板朝的两侧分别呈中部向外凸起的弧形面，所述加热元件设置在所述加热基板内侧的加热腔中。本发明专利技术的带材用大型高温加热器巧妙地将加热基板改为竖直，同时将加热基板的两个侧面均做成中部向外凸起的弧形面，从而克服加热基板加热后因强度降低而重力作用产生的变形，还能克服因热膨胀导到的变形，使得加热器的寿命大大增加，降低了成本。同时，本发明专利技术还可以减少因为更换变形的加热基板而花费的维修时间，从而大大提高了生产效率。

A large high temperature heater for strip

The invention discloses a strip for high temperature heater includes a heating chamber, a heating element and heating the substrate, the substrate is heated in a vertical state arranged on one side of the heating chamber, on both sides of the heating substrate towards the curved surface respectively central bulges outward, the heating element is arranged on the inner side of the heating chamber the heating of a substrate. The invention of the strip with a large high temperature heater cleverly heating the substrate to the vertical, while the two sides are made into arc heating the substrate surface in the middle of a convex outward, thereby overcoming gravity and reduce the deformation of the substrate due to heating heating strength, can overcome the deformation due to thermal expansion to guide, make the heater life greatly increase, reduce the cost. At the same time, the invention can also reduce the maintenance time spent on the replacement of the deformed heating substrate, thus greatly improving the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种带材用大型高温加热器
本专利技术涉及一种加热器，尤其是一种用于加热超导带材的带材用大型高温加热器。
技术介绍
大型高温加热器用于许多工业生产中，比如高温超导带材需要在800-1000摄氏度下进行薄膜的外延生长，而且对生长温度控制精度要求很高，要求温度误差控制在1-2摄氏度内。带材的温度是通过带材和加热器的接触来获得的，所以带材和加热器基板的可靠接触是带材温度控制的关键。为了获得可靠的接触，加热器的加热基板和带材接触的面加工为弧面，这样带材在一定的张力控制下，可以和加热基板可靠接触。图1为现有的大型高温加热器结构示意图，其包括加热器基板103、若干加热元件102、若干个测温元件106、热绝缘材料104以及加热器支撑腔体105。加热器的加热基板103的上表面加工成有一定的弧度，以保证和带材101可靠接触。加热基板103一般靠机械强度较好的热绝缘材料104支撑在加热腔体105两端。加热元件102通常有加热灯管等，从下面加热基板。对于大型高温加热器，经常遇到的问题是加热器的加热基板变形，温度越高，加热基板越大，变形问题就越严重。有的高温加热基板使用一个星期就变形到无法使用，造成生产成本高，生产时间变短。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种适用于带材的大型高温加热器，可以用于诸如超导带材的生产，极大地减少了加热基板随使用时间的变形，从而大幅度延长加热器的使用寿命，减少维修时间，提高生产效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种带材用大型高温加热器，包括加热腔、加热元件和加热基板，所述加热基板呈竖直状态布置在所述加热腔一侧，所述加热基板的两侧分别呈中部向外凸起的弧形面，所述加热元件设置在所述加热基板内侧的加热腔中。进一步地，所述加热基板两侧的弧形面对称设置。进一步地，所述加热基板上端通过连接件悬挂在所述加热腔顶部，所述加热基板与加热腔之间设有导向机构。进一步地，所述连接件包括悬挂支撑器和悬挂耳，所述悬挂支撑器设置在所述加热腔顶部，所述悬挂耳设置在所述加热基板上端两侧，所述悬挂耳呈圆柱形，设置在所述悬挂支撑器顶部的弧形凹槽中。进一步地，所述悬挂支撑器有两个，分别设置在所述加热腔顶部两侧，所述悬挂耳对应也有两个，分别镶嵌到加热基板上端两侧的孔洞中或与所述加热基板一体成型，所述悬挂支撑器顶部设有弧形凹槽，所述悬挂耳呈圆柱形，圆柱形的悬挂耳的至少一部分搁置在悬挂支撑器顶部的弧形凹槽中。所述悬挂耳材料包括钨合金或耐高温陶瓷。进一步地，所述连接件包括悬挂支撑器和金属丝，所述悬挂支撑器设置在所述加热腔顶部，所述金属丝一端固定在所述悬挂支撑器上，另一端连接到加热基板上端两侧。进一步地，所述导向机构包括滑道和可在滑道内滑动的滑块，所述滑道和滑块其中一之设置在所述加热腔的底部，另一设置在所述加热基板的下端两侧。进一步地，分别设置在所述加热腔底部两侧，所述滑块也对应有两个，分别镶嵌到加热基板上端两侧的孔洞中或与所述加热基板一体成型，所述滑块呈圆柱形。进一步地，所述滑块与所述悬挂耳形状和尺寸均一致且上下对称布置。进一步地，所述滑道由两个滑座构成，两个滑座之间形成所述滑道，其中，靠近加热腔内侧的第一滑座为固定的或可拆卸的，靠近加热腔外侧的第二滑座为可拆卸的。进一步地，所述加热元件有多个，多个所述加热元件呈与所述加热基板内侧表面相适应的弧形布置。进一步地，所述加热基板上设置有多个测温元件，所述测温元件有一排，沿所述加热基板的中心线布置。进一步地，所述加热基板上设置有多个测温元件，所述测温元件有两排，两排测温无件分别沿所述加热基板的弧形面对应布置。进一步地，所述加热基板可在使用一段时间后，翻转180度，将加热基板的两个弧形面调换使用。本专利技术的带材用大型高温加热器巧妙地将加热基板改为悬挂式，同时将加热基板的两个侧面均做成中部向外凸起的弧形面，从而克服加热基板加热后因强度降低而重力作用产生的变形，还能克服因热膨胀导到的变形，另外这样的设计使得能够加热基板前后面调换使用，消除环境不对称造成的轻微变形，如此交替使用两侧表面，使得加热器的寿命大大增加，降低了成本。实践中发现，原先的加热基板的使用寿命是2-3个月，现在新专利技术的加热基板的使用寿命已经超过2年，还是很好。同时，本专利技术还可以减少因为更换变形的加热基板而花费的维修时间，从而大大提高了生产效率。附图说明图1是现有技术中加热器的结构示意图。图2是本专利技术的带材用大型高温加热器一实施例的结构示意图。图3是图2所示实施例的右视图。图4是图2的局部放大图。图5是本专利技术中加热基板悬挂结构的另一实施例的示意图。图6是本专利技术中加热基板悬挂结构的再一实施例的示意图。图中：1.加热腔支撑体，2.热绝缘材料，3.加热元件，4.第一滑座，5.滑道，6.第二滑座，7.滑块，8.测温元件，9.加热基板，10.悬挂支撑器，11.悬挂耳，12.金属丝，13.通孔。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。如图2所示的本专利技术的带材用大型高温加热器的一实施例，其包括加热腔支撑体1，加热腔支撑体1内形成加热腔，加热腔中设有加热元件3。加热腔在竖直方向上呈长条状，加热基板9设置在加热腔一侧，并且也呈竖直悬挂状态。加热基板9朝向外侧的表面（也即背向加热腔的一侧）呈中部向外凸起的弧形面，弧度半径通常在3米-10米范围内。在加热腔中还设有热绝缘材料2。加热基板9的材料可以采用INCONEL，耐高温氧化，其温度可以到达1000摄氏度。也可以采用效果更好的哈氏合金、多晶硅或非晶等。通常，现有的加热器的加热基板变形方向多为下垂变形，这是由于重力变形导致。在高温时，加热基板的强度急剧下降，而大型加热器的加热基板是非常重的，加热器基板会在重力作用下，产生向下变形，久而久之，形成塑性变形，到了一定程度，加热基板就变形到无法使用了。而本专利技术巧妙地将加热基板9竖直设置，使得加热基板9在竖直方向上的高度远大于其在水平方向上的厚度，使得其在竖直方向上几乎无法变形，从而可以避免因重力导致的变形。另外，如图1所示，加热基板9朝向内侧的表面也设置成弧形面，其弧形面的中部朝向加热腔侧凸起，也即加热基板9的两侧表面均呈中部向外凸起的弧形状。当加热基板采用热膨胀系数较大的材料时，加热基板受热会发生较大的膨胀，由于加热基板的与带材接触的工作表面呈弧形，如果另一个面为平面，会使得加热基板的两侧膨胀程度不一致，通过弧形面的一侧膨胀率大于平面侧，这也会导致加热基板的变形。而本专利技术将加热基板9的两侧表面均设置为弧形状，从而保证加热基板9在受热后两侧膨胀基本一致，不会产生热膨胀变形（仅仅会发生成等比例的尺寸变化）。优选地，加热基板9两侧的弧形面对称设置。加热基板9两侧对称设置的作用之一是保证加热基板9在受热后两侧膨胀完全一致，二是加热基板9的两侧表面均可以作为加热超导带材的工作面，能够采用如下的使用方法：加热基板在使用一段时间后，翻转180度，把加热基板前后面调换使用，也即朝外的弧面转到朝里，朝里的弧面转到朝外。因为加热基板的使用环境的不对称，造成前后弧面温度，应力等不完全一样，会造成轻微变形，这时候把前后弧面对调后，加热基板会在环境中反向变形，从而消除原来的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带材用大型高温加热器，包括加热腔、加热元件和加热基板，其特征在于，所述加热基板呈竖直状态布置在所述加热腔一侧，所述加热基板的两侧分别呈中部向外凸起的弧形面，所述加热元件设置在所述加热基板内侧的加热腔中。

【技术特征摘要】
1.一种带材用大型高温加热器，包括加热腔、加热元件和加热基板，其特征在于，所述加热基板呈竖直状态布置在所述加热腔一侧，所述加热基板的两侧分别呈中部向外凸起的弧形面，所述加热元件设置在所述加热基板内侧的加热腔中。2.如权利要求1所述的带材用大型高温加热器，其特征在于，所述加热基板两侧的弧形面对称设置。3.如权利要求1所述的带材用大型高温加热器，其特征在于，所述加热基板上端通过连接件悬挂在所述加热腔顶部，所述加热基板与加热腔之间设有导向机构。4.如权利要求3所述的带材用大型高温加热器，其特征在于，所述连接件包括悬挂支撑器和悬挂耳，所述悬挂支撑器设置在所述加热腔顶部，所述悬挂耳设置在所述加热基板上端两侧，所述悬挂耳呈圆柱形，设置在所述悬挂支撑器顶部的凹槽中。5.如权利要求4所述的带材用大型高温加热器，其特征在于，所述悬挂支撑器有两个，分别设置在所述加热腔顶部两侧，所述悬挂耳对应也有两个，分别镶嵌到加热基板上端两侧的孔洞中或与所述加热基板一体成型，所述悬挂支撑器顶部设有凹槽，所述悬挂耳呈圆柱形，圆柱形的悬挂耳的至少一部分搁置在悬挂支撑器顶部的凹槽中。6.如权利要求4所述的带材用大型高温加热器，其特征在于，所述悬挂耳材料包括钨合金或耐高温陶瓷。7.如权利要求3所述的带材用大型高温加热器，其特征在于，所述连接件包括悬挂支撑器和金属丝，所述悬挂支撑器设置在所述加热腔顶部，所述金属丝一端固定在所述悬挂支撑器上，另一端连接到加热基板上端两侧。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊旭明，周国山，夏佑科，桑洪波，王延凯，陈惠娟，
申请(专利权)人：苏州新材料研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32