发明名称 小心控制物质热解沈积于悬浮于粒子流体化床基质上的方法
摘要 对于涂层至粒子之流体化床中之物体的焦炭,其精确控制系藉由侦测床以上区域和床以下区域之压力差而达到。这种压差之测量经发现可于此类涂层中真实地代表床的大小,并且床之大小被公认为获得所沈积物质之特性的一个重要因素。藉由调整床之大小以因应所侦测到压差之变化,可很容易地得到大致上固定之床的大小;另外,压差可由事前计划之逐渐改变而引起。在这两种情况中,可藉由于床中添加额外之粒子或藉由改变粒子回流之速度而进行调整,并且在非常接近之可容忍范围内获得精确涂层之特性,例如厚度。
申请公布号 TW265280 申请公布日期 1995.12.11
申请号 TW082104068 申请日期 1993.05.22
申请人 副本培植公司 发明人 大卫.桑姆斯.怀德;詹姆士.亚伯特.俄康特斯
分类号 B05C3/04;B05C3/08;B05D7/00 主分类号 B05C3/04
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1. 一种小心地控制物质沈积于悬浮于粒子流体化 床之基 质上的方法,该沈积过程系于其中气体为向上流动 的包覆 层中进行,该方法包括 于上述之包覆层中建立流体化状态之粒子床,其中 在流体 化床中至少有一欲涂层之基质悬浮,上述之悬浮系 因气体 向上流动所引起, 加热上述粒子及基质至想要的温度并使得上述气 体包括一 可热解成份,如此上述成份将进行热解而使得想要 热解之 物质沈积于上述悬浮之粒子及基质上, 以控制方式使粒子从上述床中回流, 以控制方式于上述床中加入进料粒子,该进料粒子 之平均 大小小于回流粒子之平均大小, 侦测于上述床中或下方预定位置之压力及于上述 床上方之 压力以决定其间之压差,以及 针对上述所决定之压差改变粒子从上述床中回流 之速度或 改变粒子进入上述床中之速度,或者两者皆改变, 以于加 长的期间内精确地调节沈积作用而于已涂层之基 质上产生 精确的涂层。2. 如申请专利范围第1项之方法,其 中该气体成份包括分 解为沈积焦炭的烃。3. 如申请专利范围第1项之方 法,其中该气体成份亦包括 大部分之钝气和小部分之有机矽化合物,该化合物 于上述 想要的温度下分解,以沈积碳化矽而与上述之焦炭 形成合 金。4. 如申请专利范围第1至3项中任何一项之方 法,其中上 述流体化床间之压力系测量以上述之床的总体积 为基准, 于上述之床下半的某一垂直位置而得。5. 如申请 专利范围第1至3项中任何一项之方法,其中上 述床之间的压力系测量位于上述流体化床下方百 分之25体 积的区域而得,并且其中所测量之区域通常为截头 圆锥形 。6. 如申请专利范围第1至3项中任何一项之方法, 其中粒 子以大致为固定之速度,在整个涂层上述基质的加 长期间 内,大致为连续地加入。7. 如申请专利范围第6项 之方法,其中改变粒子由上述之 床回流的速度以因应所决定压差之变化。8. 如申 请专利范围第7项之方法,其中粒子由上述流体化 床回流之速度系藉由改变与上述回流粒子因重力 而向下流 动方向相反,即向上流动之钝气流的速度来控制。 9. 如申请专利范围第7项之方法,其中上述所加入 粒子平 均大小不超过约400微米且由上述之流体化床回流 之粒子 ,在上述基质之涂层过程中所测得之平均大小超过 约500 微米。10. 如申请专利范围第1至3项中任何一项之 方法,其中已 沈积之上述基质的密度小于构成上述粒子床之粒 子的密度 。11. 如申请专利范围第10项之方法,其中上述所加 入之粒 子为密度大于上述已沈积基质之密度的稠密二氧 化锆。12. 如申请专利范围第11项之方法,其中刚开 始形成床之 粒子大致上均为焦炭涂层之二氧化锆粒子。13. 如 申请专利范围第1至3项中任何一项之方法,其中上 述之床的压力系由测量于上述加长时间,钝气于其 中固定 地流动的通道而得,并且上述压力系侦测延伸至上 述包覆 层中之通道末端位于床上方的某一位置。14. 一种 小心地控制焦炭之沈积于悬浮于粒子流体化床之 基质上的方法,该方法包括 于至少有一基质被涂层之涂层区域中建立流体化 状态的粒 子床,所有之基质系因向上之气体流而悬浮, 加热上述粒子及基质至想要的热解温度,上述气体 中并包 括含碳之可热解成份使得上述成份进行热解而致 使焦炭沈 积于上述之基质及上述之粒子上, 侦测于上述床中或床下方预定位置之压力及床上 方之压力 以于整个加长期间决定其间的压差, 对应于上述所决定之压差而调整粒子之数量,以于 上述加 长期间内精确地调节焦炭之沈积而于上述基质产 生精确的 涂层。15. 一种将物质沈积于悬浮于粒子流体化床 之基质上的装 置,该装置包括 一涂覆层, 一机构用以使气体混合物向上流经上述涂覆层,以 于上述 涂覆层中维持粒子床为流体化状态并且于流体化 床中悬浮 至少一个欲涂层之基质, 加热上述机构以维持上述基质和粒子之流体化床 于固定的 温度,使得上述气体混合物之成份于流体化床中进 行热解 而致使想要热解之物质沈积于上述基质和上述粒 子上, 一种使粒子从上述之流体化床回流的机构, 一机构用以使平均大小小于回流粒子之平均大小 的粒子进 料至上述流体化床中, 一机构用以侦侧上述流体化床中或下方预定位置 之压力和 流体化床上方之压力以决定其间的压差,以及 一机构用以改变粒子从上述流体化床回流之速度 或改变粒 子加入床中之速度,或两者皆改变以因应上述之压 差并且 于加长的期间内精确地调节于上述基质上的沈积 。16. 如申请专利范围第15项之装置,其中该速度改 变机构 为一电子控制单元,其可调整上述粒子回流装置以 改变粒 子回流之速度。17. 如申请专利范围第16项之装置, 其中该侦测机构包括 一可产生传达至上述电子控制单元之讯号的压力 转换器。18. 如申请专利范围第15项之装置,其中该 压力侦测机构 包括延伸至上述涂覆层中位于上述流体化床之某 一位置的 导管机构及一维持经过该导管机构之钝气排气流 的机构。19. 如申请专利范围第15至18项中任何一 项之装置,其中 该涂覆层之截面大致为圆形的且其直径不超过约6 寸。20. 如申请专利范围第15至18项中任何一项之 装置,其中 该粒子之进料机构以大致为固定之速度供应粒子 。图示简单说明: 第1图为一流体化床装置的简图,部分以截面表示, 此装 置系用以将热解涂层沈积至悬浮于具有本发明之 不同特征 的粒子床中的物体上,该装置并具有用以进行上述 操作之 联合控制机构。 第2图为一部分简图,用以表示第1图中之装置其中 某一部
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