CN102851745B - 蓝宝石单晶炉分段式钨丝网加热器 - Google Patents

蓝宝石单晶炉分段式钨丝网加热器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于蓝宝石单晶炉的分段式钨丝网加热器，其特征在于：它由同轴心的上加热器、中加热器和下加热器三段依次串联而成，其中：上加热器的上部和中加热器的下部均至少设有三个均匀分布的钨电极爪，每个钨电极爪与两片编织钨丝网焊接相连，两片编织钨丝网之间用钨丝弹簧间隔，上加热器和中加热器的交汇处设有钨环；下加热器设有三个均匀分布的下加热器钨电极爪，每个钨电极爪的上部与一片下加热器编织钨丝网的一端焊接，它们的另一端汇集于下加热器中央与钨板焊接相连；所述的各加热器钨电极爪均缠绕捆扎钨丝，形成阳极，所述的钨环和钨板均为零极。

Description

蓝宝石单晶炉分段式钨丝网加热器
技术领域
本发明涉及一种钨丝网加热器，尤其是一种用于蓝宝石单晶炉的能够满足蓝宝石单晶生长所需梯度温度场条件的一种分段式钨丝网加热器。
背景技术
随着全球新能源市场的迅速发展，LED产业逐渐成为能源工业新的增长点，已经具备了赶超其他节能产业的能力，在世界范围内呈现迅猛发展之势。
蓝宝石单晶炉是LED产业链中重要的晶体生长设备，由于蓝宝石单晶体是在高温的条件下缓慢生长而成的，需要良好的温度梯度控制以形成冷心，同时需要均匀稳定的温度场以实现单晶体的稳定生长，因此加热器的温度梯度可控基础至关重要。目前，蓝宝石单晶炉一般采用单一的鸟笼状钨杆加热器，无法形成理想的梯度温度场。同时，钨杆经间隔排列后的数量有限，将会对热场的均匀性产生影响。因此，采用鸟笼状的钨杆加热器的蓝宝石单晶炉生长出的晶体多半在65公斤以下，且晶体常因热场紊乱产生大量裂纹或气泡，晶体成品率较低，严重影响蓝宝石长晶的生产效率。
目前，在蓝宝石单晶炉中采用分段式钨丝网加热器，并通过分别调节各段加热器的功率输出，以形成良好梯度温度场未见诸报道。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有蓝宝石长晶炉的单一加热器温度梯度的不可控性、温度场不均匀性，致使蓝宝石单晶生长成品率低、尺寸小、质量不高等一系列问题，提供一种新型可靠的用于蓝宝石单晶炉的分段式焊接钨丝网加热器。
本发明的目的是这样实现的：一种用于蓝宝石单晶炉的分段式钨丝网加热器，其特征在于：它由同轴心的上加热器、中加热器和下加热器依次串联而成，其中：
a)上加热器的上部和中加热器的下部均至少设有三个均匀分布的钨电极爪，每个钨电极爪与两片编织钨丝网焊接相连，两片编织钨丝网之间用钨丝弹簧间隔，上加热器和中加热器的交汇处设有钨环；
b)下加热器设有三个均匀分布的下加热器钨电极爪，每个下加热器钨电极爪的上部与一片下加热器编织钨丝网的一端焊接，下加热器编织钨丝网的另一端汇集于加热器中央与钨板焊接相连；
c)上、中、下加热器钨电极爪均缠绕捆扎钨丝，形成阳极；所述的钨环和钨板均为阴极。
在本发明中：所述的上加热器的上部和中加热器的下部均设有六个均匀分布的钨电极爪。
在本发明中：钨电极爪、钨环和钨板均为粉末冶金后轧制形成的金属钨板；
在本发明中：所述的编织钨丝网由相同规格的钨铝丝交错编织而成。
本发明的优点在于：由于采用编织密集且均匀的焊接式钨丝网加热器，有利于提高温度场的均匀与稳定性；由于采用分段分组式加热器，通过分别调节各段各组的工作状态，改变加热器功率的输出，形成良好的温度梯度，高效节能，晶体成品率大大提高；由于采用分段分组式加热器，更有助于实现蓝宝石单晶生长的自动化及程序化。
附图说明
图1是本发明涉及实施例的整体结构示意图；
图2是本发明涉及的上加热器或中加热器实施例的结构示意图；
图3是本发明涉及的下加热器的结构示意图。
图中：1、上加热器，2、中加热器，3、下加热器，4、钨电极爪，5、编织钨丝网，6、钨丝弹簧，7、钨环，8、下加热器钨电极爪，9、下加热器编织钨丝网；10、钨板，11、捆扎钨丝。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明涉及的一种实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
由图1可见，该分段式钨丝网加热器是由同轴心的上加热器1、中加热器2和下加热器3三段依次串联而成，其中：上加热器1的上部和中加热器2的下部均至少设有三个均匀分布的钨电极爪4，每个钨电极爪4与两片编织钨丝网5焊接相连形成一组加热器，组内的两片编织钨丝网5之间用钨丝弹簧6间隔，上加热器1和中加热器2的交汇处设有钨环7；下加热器3设有三个均匀分布的下加热器钨电极爪8，每个下加热器钨电极爪8的上部与一片下加热器编织钨丝网9的一端焊接，下加热器编织钨丝网9的另一端汇集于下加热器3中央与钨板10焊接；上、中、下加热器钨电极爪均缠绕捆扎钨丝11，形成阳极，所述的钨环7和钨板10均为阴极。
在本实施例中，所述的上加热器1的上部和中加热器2的下部均设有六个均匀分布的钨电极爪4。钨电极爪4、下加热器钨电极爪8、钨环7和钨板10均为粉末冶金后轧制形成的金属钨板。编织钨丝网5、下加热器编织钨丝网9均由相同规格的钨铝丝交错编织而成。

Claims (4)

1. 一种用于蓝宝石单晶炉的分段式钨丝网加热器，其特征在于：它由同轴心的上加热器、中加热器和下加热器依次串联而成，其中：
a) 上加热器的上部和中加热器的下部均至少设有三个均匀分布的钨电极爪，每个钨电极爪与两片编织钨丝网焊接相连，两片编织钨丝网之间用钨丝弹簧间隔，上加热器和中加热器的交汇处设有钨环；
b) 下加热器设有三个均匀分布的下加热器钨电极爪，每个下加热器钨电极爪的上部与一片下加热器编织钨丝网的一端焊接，下加热器编织钨丝网的另一端汇集于下加热器中央与钨板焊接相连；
c) 上、中、下加热器钨电极爪均缠绕捆扎钨丝，形成阳极；所述的钨环和钨板均为阴极；
   所述分段式钨丝网加热器为分段分组式加热器，通过分别调节上、中、下加热器以及每个钨电极爪的工作状态，改变加热器功率的输出。
2. 根据权利要求1 所述的蓝宝石单晶炉分段式钨丝网加热器，其特征在于：所述的上加热器的上部和中加热器的下部均设有六个均匀分布的钨电极爪。
3. 根据权利要求1 或2 所述的蓝宝石单晶炉分段式钨丝网加热器，其特征在于：钨电极爪、钨环和钨板均为粉末冶金后轧制形成的金属钨板。
4. 根据权利要求3 所述的蓝宝石单晶炉分段式钨丝网加热器，其特征在于：上、中、下加热器编织钨丝网均由相同规格的钨铝丝交错编织而成。
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