本发明属于碳/碳复合材料制造，具体涉及一种电阻沉积炉用发热体的固定装置。
背景技术：
1、石墨材料在高温碳气体环境下的耐受性好，目前所有的电阻沉积炉发热体及固定装置均为石墨材料，固定装置由一个电极、三个支撑棒、两个汇流排，多个发热体组成。具体的固定方法是：通过炉壳内同一水平线上两个支撑棒将一个汇流排固定在上层，同时另一水平线上的电极和支撑棒将另一个汇流排固定在炉壳内部的下层，然后将发热体两端固定在上下两个汇流排上，所有的固定方式均采用螺纹、螺帽紧配合的方式。这种固定装置有两个缺陷：一是通电后下层电极处的发热体与汇流排的连接位置会出现打火现象，打火现象会导致发热体受损，进而造成发热体断裂；二是整个固定装置在通电后会产生电磁震动，由于紧配合，震动无法传递，上层支撑棒处的发热体与汇流排连接的位置容易断裂。
2、检索国内外的专利文献和论文数据库，
3、在公告号为cn21938894u的实用新型专利中公开了一种软连接对接装置，通过固定端与振动端之间采用软连接进行对接。该对接装置中需要采用螺栓紧固件对软连接处进行固定，结构相对复杂，并且仅适用常温常压工况，不能用于＞800℃及负压状态工况。
技术实现思路
1、为了克服现有固定装置存在的发热体断裂，以及仅适用常温常压工况的不足，本发明提出了一种电阻沉积炉用发热体的固定装置。
2、本发明包括炉体外壳、两个带弹簧的支撑棒、弹簧、普通支撑棒、电极、支撑棒座、电极座、上汇流排、下汇流排、发热体和压块；其中：
3、所述支撑棒座有三个，其中的两个安装在所述上汇流排的上表面，并处于炉体外壳上方的同一水平线上。第三个支撑棒座与电极座分别位于所述两个带弹簧的支撑棒的下方，并固定在所述下汇流排的上表面；使普通支撑棒与电极座位于同一水平线上。
4、所述两个带弹簧的支撑棒的一端分别固定在该两个支撑棒座上，另一端分别固定在炉体外壳上。所述普通支撑棒的一端固定在该第三个支撑棒座上，另一端固定在炉体外壳上。所述电极的一端固定在该电极座上，另一端固定在炉体外壳上。
5、所述上汇流排与下汇流排之间通六根发热体连接。
6、所述上汇流排与炉体外壳相邻表面之间的距离为230mm；所述下汇流排与炉体外壳相邻表面之间的距离为230mm。
7、所述带弹簧的支撑棒包括两个石墨制成的连接段和弹簧。所述弹簧的两端分别套装在两个连接段的内端圆周上。所述两个连接段大直径端分别与该弹簧连接，其中一个连接段的小直径端装入所述支撑棒座中，另一个连接段的小直径端装入所述炉体外壳中。
8、所述两个带弹簧的支撑棒的中心线垂直于炉体外壳，该弹簧的自由状态的长度为100mm，内径与所述带弹簧的支撑棒连接段的外径相同；弹簧丝直径为5mm。所述各连接段中，连接炉体外壳的小直径段的长度为72mm，连接支撑棒座的小直径段的长度为58mm。
9、所述普通支撑棒为圆柱状，其外形呈t字形，其中两端的小直径段分别装入所述支撑棒座中和炉体外壳中，与所述炉体外壳连接的小直径段的长度为72mm，与所述支撑棒座连接的小直径段的长度为58mm。
10、所述电极为石墨制成的套筒状，其内圆周表面为螺纹面。该电极的导电率为30～50ms/m，强度＞10mpa，弹性模量为10000～14000mpa。
11、所述上汇流排为弧形条状，其曲率与所述炉体外壳的曲率相同。在该上汇流排的长度方向上均布有六个发热体安装孔。
12、所述下汇流排为弧形条状，其曲率与所述炉体外壳的曲率相同。在该下汇流排的长度方向上均布有六处凹槽，各凹槽的槽底为半圆形。在各凹槽上分别固定有矩形的压块，并使各压块内表面的半圆形凹槽与所述下汇流排上各凹槽的半圆形对合，形成圆形的发热体安装孔。所述下汇流排上的各发热体安装孔与上汇流排上的各发热体安装孔同轴。
13、所述发热体的外径为26mm，长度为810mm，热导率为120-150w/m.k，比热容为0.17～0.20j/g.k，热膨胀系数为1.4×10-6/℃。
14、所述支撑棒座包括水平的固定块和竖直的支撑块。在该固定块上分布有与所述上汇流排或下汇流排连接的安装孔；在该支撑块的几何中心有所述带弹簧的支撑棒或普通支撑棒的安装孔。
15、本发明根据设备不同位置对连接方式的需求，采用间隙配合和软连接的固定方式，解决了电阻沉积炉发热体易断裂的问题。与现有技术相比具有以下优点：
16、1、电极通电时，会产生打火现象，电极处的发热体会受热膨胀，现有技术中采取的紧固连接方式没有热伸缩量，导致发热体膨胀断裂。本发明采用间隙配合的安装方式，为发热体留有一定的膨胀量，避免了发热体因打火现象断裂。
17、2、电极通电时，会产生电磁震动现象，现有技术中采取的紧固连接，无法抵消震动，导致发热体断裂。而本发明采用软连接的固定方式，震动会通过发热体、汇流排传递到炉体外壳的支撑棒上，该支撑棒一端连接弹簧，会抵消因通电产生的震动，避免了发热体因震动而断裂。
18、3、本发明采用石墨材料，该材料耐温性优异，但是脆性大，通电震动均会导致其断裂，本发明通过优化接口的配合关系，为震动和热膨胀留有一定间隙，既能满足＞800℃的高温工况，又能满足负压工况。通过实际使用发现，采用该配合方式的发热体，其寿命较改进前延长3倍。
19、4、本发明所述产品需在高温高压下进行工作，而一种软连接对接装置是在普通工况下进行工作。
1.一种电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，包括炉体外壳(1)、两个带弹簧的支撑棒(2)、弹簧(3)、普通支撑棒(4)、电极(5)、三个支撑棒座(6)、电极座(7)、上汇流排(8)、下汇流排(9)和发热体(10)；其中：
2.如权利要求1所述电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，所述上汇流排(8)与炉体外壳(1)相邻表面之间的距离为230mm；所述下汇流排(9)与炉体外壳相邻表面之间的距离为230mm。
3.如权利要求1所述电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，所述带弹簧的支撑棒(2)包括两个石墨制成的连接段和弹簧(3)；所述弹簧的两端分别套装在两个连接段的内端圆周上；所述两个连接段大直径端分别与该弹簧连接，其中一个连接段的小直径端装入所述支撑棒座(6)中，另一个连接段的小直径端装入所述炉体外壳(1)中。
4.如权利要求1所述电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，所述两个带弹簧的支撑棒的中心线垂直于炉体外壳(1)，该弹簧(3)的自由状态的长度为100mm，内径与所述带弹簧的支撑棒连接段的外径相同；弹簧丝直径为5mm；所述各连接段中，连接炉体外壳的小直径段的长度为72mm，连接支撑棒座的小直径段的长度为58mm。
5.如权利要求1所述电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，所述普通支撑棒(4)为圆柱状，其外形呈t字形，其中两端的小直径段分别装入所述支撑棒座(6)中和炉体外壳(1)中，与所述炉体外壳连接的小直径段的长度为72mm，与所述支撑棒座连接的小直径段的长度为58mm。
6.如权利要求1所述电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，所述电极(5)为石墨制成的套筒状，其内圆周表面为螺纹面；该电极的导电率为30～50ms/m，强度＞10mpa，弹性模量为10000～14000mpa。
7.如权利要求1所述电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，所述上汇流排(8)为弧形条状，其曲率与所述炉体外壳(1)的曲率相同；在该上汇流排的长度方向上均布有六个发热体安装孔；
8.如权利要求1所述电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，所述发热体的外径为26mm，长度为810mm，热导率为120～150w/m.k，比热容为0.17～0.20j/g.k，热膨胀系数为1.4×10-6/℃。
9.如权利要求1所述电阻沉积炉用发热体的固定装置，其特征在于，所述支撑棒座(6)包括水平的固定块和竖直的支撑块；在该固定块上分布有与所述上汇流排(8)或下汇流排(9)连接的安装孔；在该支撑块的几何中心有所述带弹簧的支撑棒(2)或普通支撑棒(4)的安装孔。
