CN102732970B - 一种晶体生长炉用隔热装置 - Google Patents

一种晶体生长炉用隔热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102732970B
CN102732970B CN201210245190.4A CN201210245190A CN102732970B CN 102732970 B CN102732970 B CN 102732970B CN 201210245190 A CN201210245190 A CN 201210245190A CN 102732970 B CN102732970 B CN 102732970B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
thermoscreen
crystal growing
growing furnace
exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210245190.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102732970A (zh
Inventor
张博
赵东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dengfeng Lantian Petrochemical Photovoltaic Power Equipment Co Ltd
Original Assignee
Dengfeng Lantian Petrochemical Photovoltaic Power Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dengfeng Lantian Petrochemical Photovoltaic Power Equipment Co Ltd filed Critical Dengfeng Lantian Petrochemical Photovoltaic Power Equipment Co Ltd
Priority to CN201210245190.4A priority Critical patent/CN102732970B/zh
Publication of CN102732970A publication Critical patent/CN102732970A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102732970B publication Critical patent/CN102732970B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种晶体生长炉用隔热装置，其主要由用于套设在坩埚外围的筒形隔热屏和套设于筒形隔热屏外围的金属换热屏组成，在金属换热屏与隔热屏之间留有环隙，在环隙中围绕圆周均布有支撑于金属换热屏与隔热屏外表面之间的支撑体。本发明的晶体生长炉用隔热装置在使用时可以通过金属换热屏和支撑体顶紧钨、钼隔热屏的外表面从而限制其无法产生变形，有效了延长了钨、钼隔热屏的使用寿命，降低了刚玉的生产成本。

Description

一种晶体生长炉用隔热装置
技术领域
本发明涉及一种晶体生长炉用高温隔热装置。
背景技术
以刚玉（蓝宝石）为例，其主要成分是氧化铝（Al2O3），其熔点为2050℃，所以对刚玉单晶的生长炉热防护隔热屏的稳定性能、耐高温性能要求极高。目前生产过程中普遍使用的隔热屏为石墨炭毡隔热屏，这种隔热屏在使用过程中碳挥发后会进入晶体内部而造成碳污染，虽然可以通过随后的退火工艺消除晶体中的碳杂质，但是该生产工序复杂因而加工成本较高，而且由于退火工艺无法消除碳杂质留下的原子缺位，使得晶体的品质较低，近年已经逐渐被市场淘汰。中国发明专利公开文件CN202214452U公开了一种蓝宝石单晶炉用的分体嵌套式圆筒形隔热屏，该隔热屏由同轴心、不同直径的至少两个圆筒形的隔热屏构成，每个隔热屏由同轴心的至少两层圆筒构成，每层圆筒均匀高熔点的轧制钼金属板材卷制而成。这种隔热屏在使用过程中容易发生变形而一旦出现隔热屏变形，就必须将隔热屏全部更换，否则会影响刚玉晶体生长炉内晶体品质，严重时出现晶体粘锅，甚至开裂无法使用，这种隔热屏的平均使用寿命通常只有6个月左右时间，因而属于晶体生长炉的易耗件，为保证刚玉的生产质量就需要在生产过程中频繁的更换，致使刚玉的生产成本一直居高不下。
发明内容
本发明的目的是：提供一种晶体生长炉用隔热装置，以解决现有刚玉晶体生长炉中因隔热屏容易变形而导致刚玉的生产成本较高的问题。
本发明的技术方案是：一种晶体生长炉用隔热装置，包括用于套设在坩埚外围的筒形隔热屏，在所述筒形隔热屏外围还套设有筒形的金属换热屏，在所述金属换热屏与隔热屏之间留有环隙，在所述环隙中围绕圆周均布有支撑连接于金属换热屏和隔热屏外表面之间的支撑体。
所述的金属换热屏与隔热屏同心设置。
所述的金属换热屏的轴向长度不小于隔热屏的轴向长度。
所述的支撑体为旋装于金属换热屏上的金属顶丝。
所述的金属顶丝设有12-360个。
所述的金属换热屏由2-50mm厚的不锈钢、铜或钼钨合金板材经滚圆焊接制成。
所述的筒形隔热屏由2-50层、0.5-10mm厚的钼、钨或钼钨合金薄壁板材围成的圆筒同心套设组成。
所述的金属顶丝由钼、钨、钼钨合金、纯铜或不锈钢制成。
本发明的晶体生长炉用隔热装置是在现有普通钨、钼隔热屏的外围通过圆周布设的支撑体支撑套设有金属换热屏，其当内部的钨、钼隔热屏受温度梯度影响时，钨、钼隔热屏的外表面因受金属换热屏和支撑体的顶紧限制而无法产生变形，从而有效延长了钨、钼隔热屏的使用寿命，其结构简单，安装使用方便，与现有技术相比，在钨、钼隔热屏外采用支撑体连接金属换热屏后使得钨、钼隔热屏的平均使用寿命由原先的6-8个月提高到了12.5个月，由于减少了隔热屏的更换使得隔热屏的使用成本降低了50%以上，从而有效降低了刚玉的生产成本。
附图说明
图1为本发明晶体生长炉用隔热装置具体实施例的结构示意图；
图2为图1的横截面图；
图3为图2中的A-A剖视图。
具体实施方式
本发明的晶体生长炉用隔热装置的具体实施例如图1、图2、图3所示，该热防护隔热装置主要由用于同心套设在坩埚外围的隔热屏1和同心套设在隔热屏外围的金属换热屏2以及连接在隔热屏1与金属换热屏2之间的金属顶丝4组成。
隔热屏1为2-50层、厚度为0.5-10mm的钨、钼或钨钼合金材质的薄板金属圆筒通过铆接固联组合成的同心圆筒组结构，该隔热屏的外径为480-680mm，高度为500-980mm，本实施例中，隔热屏1采用同心套设的9层钨钼合金筒组成，每层钨钼合金筒的外径由外向内依次为680mm、660mm、640mm、620mm、600mm、580mm、540mm、520mm、500mm，每层钨钼合金筒的高度都为700mm，每层钨钼合金筒的厚度都为1mm，各钨钼合金筒相互嵌套并铆接固联。
金属换热屏2采用2-50mm厚的不锈钢、铜或钼钨合金板材经滚圆焊接制成，其直径为400-800mm，高度为500-980mm，在该金属换热屏2上均匀的开设有12-360个直径为5-30mm的螺纹孔3，各螺纹孔3中均旋装有由钨、钼、钨钼合金、纯铜或不锈钢制成的长度为20-60mm的金属顶丝4。本实施例中，该金属换热屏2采用厚度为15mm的不锈钢板制成，其内径为700mm，高度为800mm，在金属换热屏2上以100mm为间距间隔均匀分布有60个直径为12mm的螺纹孔3，每个螺纹孔3中均旋装有直径为12mm、长度为35mm的钼钨合金金属顶丝4,各金属顶丝4的内端顶紧在隔热屏1的外表面上从而使金属换热屏2支撑连接在隔热屏1上。
本发明的晶体生长炉用隔热装置是在现有普通钨、钼隔热屏的外围同心套设金属换热屏，在该金属换热屏上旋装有若干顶紧在钨、钼隔热屏外表面上的顶丝实现金属换热屏与钨、钼隔热屏的固定连接，其当钨、钼隔热屏在受温度梯度影响时，隔热屏因受到旋装于金属换热屏上的金属顶丝顶紧限制而难以产生变形，同时，钼、钨隔热屏利用金属顶丝通过热传导将高温传递到金属换热屏上，金属换热屏与单晶炉炉体的冷却水热交换系统均衡换热，强制均衡单晶炉内的温场温度，其有效的保证了坩埚周围高温区内的晶体生长所需的温场环境，使炉内始终保持刚玉生产所需的温度梯度，从而有效的保证了刚玉的生产质量、延长了钨、钼隔热屏的使用寿命，使钨、钼隔热屏的平均使用寿命由原先的6-8个月提高到了12.5个月，降低了钨、钼隔热屏的损耗，使隔热屏的使用成本降低了50%以上，从而有效降低了刚玉的生产成本。

Claims (7)

1.一种晶体生长炉用隔热装置，包括用于套设在坩埚外围的筒形隔热屏，其特征在于，在所述筒形隔热屏外围还套设有筒形的金属换热屏，在所述金属换热屏与隔热屏之间留有环隙，在所述环隙中围绕圆周均布有支撑连接于金属换热屏和隔热屏外表面之间的支撑体；所述支撑体为旋装于金属换热屏上的金属顶丝；金属顶丝的内端顶紧在隔热屏的外表面上从而使金属换热屏支撑连接在隔热屏上，隔热屏的外表面因受金属换热屏和支撑体的顶紧限制而无法产生变形；金属换热屏用于与单晶炉炉体的冷却水热交换系统均衡换热，强制均衡单晶炉内的温场温度。
2.根据权利要求1所述的晶体生长炉用隔热装置，其特征在于，所述的金属换热屏与隔热屏同心设置。
3.根据权利要求1所述的晶体生长炉用隔热装置，其特征在于，所述的金属换热屏的轴向长度不小于隔热屏的轴向长度。
4.根据权利要求1所述的晶体生长炉用隔热装置，其特征在于，所述的金属顶丝设有12-360个。
5.根据权利要求1所述的晶体生长炉用隔热装置，其特征在于，所述的金属换热屏由2-50mm厚的不锈钢、铜或钼钨合金板材经滚圆焊接制成。
6.根据权利要求1所述的晶体生长炉用隔热装置，其特征在于，所述的筒形隔热屏由2-50层、0.5-10mm厚的钼、钨或钼钨合金薄壁板材围成的圆筒同心套设组成。
7.根据权利要求1所述的晶体生长炉用隔热装置，其特征在于，所述的金属顶丝由钼、钨、钼钨合金、纯铜或不锈钢制成。
CN201210245190.4A 2012-07-16 2012-07-16 一种晶体生长炉用隔热装置 Active CN102732970B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210245190.4A CN102732970B (zh) 2012-07-16 2012-07-16 一种晶体生长炉用隔热装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210245190.4A CN102732970B (zh) 2012-07-16 2012-07-16 一种晶体生长炉用隔热装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102732970A CN102732970A (zh) 2012-10-17
CN102732970B true CN102732970B (zh) 2015-12-16

Family

ID=46989245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210245190.4A Active CN102732970B (zh) 2012-07-16 2012-07-16 一种晶体生长炉用隔热装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102732970B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07276549A (ja) * 1994-04-08 1995-10-24 Nippon Carbon Co Ltd 断熱材
US5709543A (en) * 1995-09-06 1998-01-20 Tokyo Electron Limited Vertical heat treatment apparatus
JP2000034193A (ja) * 1998-07-16 2000-02-02 Nikon Corp フッ化物単結晶の熱処理方法及び製造方法
CN101323985A (zh) * 2008-07-25 2008-12-17 哈尔滨工业大学 一种大尺寸高熔点晶体生长用的筒形隔热屏
CN101389914A (zh) * 2006-03-23 2009-03-18 株式会社村田制作所 热处理炉
US7524376B2 (en) * 2006-05-04 2009-04-28 Fairfield Crystal Technology, Llc Method and apparatus for aluminum nitride monocrystal boule growth
CN201793804U (zh) * 2010-09-06 2011-04-13 江西同人电子材料有限公司 用于晶体生长的隔热装置
KR20110042433A (ko) * 2009-10-19 2011-04-27 네오세미테크 주식회사 사파이어 단결정 잉곳 수율 증대를 위한 그라파이트 링 장치
CN102534783A (zh) * 2012-03-09 2012-07-04 株洲硬质合金集团有限公司 单晶炉用内层隔热屏
CN202705572U (zh) * 2012-07-16 2013-01-30 登封市蓝天石化光伏电力装备有限公司 晶体生长炉用隔热装置
CN202730311U (zh) * 2012-07-06 2013-02-13 洛阳高新四丰电子材料有限公司 一种双层圆柱结构的钼隔热屏

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07276549A (ja) * 1994-04-08 1995-10-24 Nippon Carbon Co Ltd 断熱材
US5709543A (en) * 1995-09-06 1998-01-20 Tokyo Electron Limited Vertical heat treatment apparatus
JP2000034193A (ja) * 1998-07-16 2000-02-02 Nikon Corp フッ化物単結晶の熱処理方法及び製造方法
CN101389914A (zh) * 2006-03-23 2009-03-18 株式会社村田制作所 热处理炉
US7524376B2 (en) * 2006-05-04 2009-04-28 Fairfield Crystal Technology, Llc Method and apparatus for aluminum nitride monocrystal boule growth
CN101323985A (zh) * 2008-07-25 2008-12-17 哈尔滨工业大学 一种大尺寸高熔点晶体生长用的筒形隔热屏
KR20110042433A (ko) * 2009-10-19 2011-04-27 네오세미테크 주식회사 사파이어 단결정 잉곳 수율 증대를 위한 그라파이트 링 장치
CN201793804U (zh) * 2010-09-06 2011-04-13 江西同人电子材料有限公司 用于晶体生长的隔热装置
CN102534783A (zh) * 2012-03-09 2012-07-04 株洲硬质合金集团有限公司 单晶炉用内层隔热屏
CN202730311U (zh) * 2012-07-06 2013-02-13 洛阳高新四丰电子材料有限公司 一种双层圆柱结构的钼隔热屏
CN202705572U (zh) * 2012-07-16 2013-01-30 登封市蓝天石化光伏电力装备有限公司 晶体生长炉用隔热装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102732970A (zh) 2012-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201411509Y (zh) 一种用于生长300mm以上大尺寸蓝宝石的单晶炉炉体
CN103215635B (zh) 一种蓝宝石单晶炉保温结构
CN202099405U (zh) 大尺寸蓝宝石单晶生长炉用上隔热屏
CN202214452U (zh) 一种蓝宝石单晶炉用的分体嵌套式圆筒形隔热屏
CN206015144U (zh) 用于直拉单晶炉的石墨加热器
CN110541195A (zh) 一种低应力碳化硅单晶的籽晶安装装置及晶体生长工艺
WO2014013698A1 (ja) ＳｉＣ単結晶の製造装置及びＳｉＣ単結晶の製造方法
CN103046135B (zh) 一种大规格尺寸蓝宝石炉双加热器结构
CN106894079A (zh) 单晶硅锭生长装置
CN203373445U (zh) 一种应用于泡生法蓝宝石单晶生长的轴向温度梯度可调的保温结构
CN105088333A (zh) 一种泡生法蓝宝石晶体生长炉
CN110886014B (zh) 晶体生长装置
CN202705572U (zh) 晶体生长炉用隔热装置
CN102732970B (zh) 一种晶体生长炉用隔热装置
CN203923453U (zh) 泡生法蓝宝石单晶炉保温结构
CN201962424U (zh) 一种蓝宝石单晶炉
JP2017154954A (ja) 炭化珪素単結晶の製造方法および炭化珪素単結晶の製造装置
CN105112993A (zh) 一种调节微下拉晶体生长温度梯度的装置及方法
CN203049094U (zh) 一种大规格尺寸蓝宝石炉双加热器结构
WO2023280024A1 (zh) 一种热屏外胆及热屏、拉晶热场
CN102995114B (zh) 大尺寸蓝宝石单晶生长炉用坩埚盖
CN102695822A (zh) 单晶生长装置的绝热装置和包括绝热装置的单晶生长装置
CN216614931U (zh) 一种硅晶体生长用碳碳复合材料埚帮
CN215209690U (zh) 单晶硅生产用单晶炉
JP2018030734A (ja) 坩堝

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant