CN108754615A - 一种单晶炉用电极结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单晶炉用电极结构，它是由拼接在一起的两块电极板，可安装铜电极连接板的凹槽和安装在电极板上的铜柱结构组成。两块电极板安装在一起呈圆形或方形，内侧开有凹槽，电极板内部为中空结构，可安装铜电极连接板的凹槽上有内螺纹，方便两者之间连接固定；安装在电极板上的铜柱为中空结构，两端有外螺纹，分别与电极板和冷却水的接头连接，中间部分与电源连接。本发明电极结构可以增大与发热体上铜电极连接板的接触面积，提高稳定性，冷却水可以在电极板内部流通带走热量，减少因内部温度过高对电极的损坏，同时可以铜柱结构任意调节电极板与大炉盖之间的距离，使单晶炉内的温度梯度分布更合理，利于蓝宝石单晶的生长。
Description
技术领域
本发明涉及一种单晶炉用电极结构，具体涉及一种通过冷却水冷却、自由调节高度的电极结构。
背景技术
蓝宝石俗称刚玉，主要成分是Al2O3，是一种常见的简单配位型氧化物晶体。自然界中的蓝宝石由于含有一些杂质离子而呈现出不同的颜色，单纯的氧化铝晶体是呈无色透明的，因为其具有独特的晶格构、优异的机械性能、光学性能和化学稳定性，可应用于2000℃的高温环境下，所以被广泛应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料和半导体、大规模集成电路的衬底材料。
蓝宝石晶体的生长得益于单晶炉内合理的轴向温度梯度，其中加热体的整体结构决定炉内轴向温度梯度是否合理，加热体连接在两电极上，所以电极的设计对轴向温度梯度的调节起到至关重要的作用。然而传统的电极结构无法调节与大炉盖之间的距离，不能合理调节炉内的轴向温度梯度，同时也没有冷却装置，常常因温度过高导致电极板损坏，影响使用寿命。本发明旨在通过一种改进的电极结构，通过调整电极板与大炉盖之间的距离和使用冷却水对电极冷却，增大发热体与电极的接触面积，提高稳定性，同时利用冷却水冷却电极板，延长使用寿命，合理控制炉内的轴向温度梯度，使其更利于蓝宝石单晶的生长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以通过冷却水的冷却，带走电极上的热量，同时自由调节电极结构与大炉盖之间的距离，为单晶炉的内部提供更合理的温度梯度，利于蓝宝石单晶生长的电极结构。
本发明的目的是这样实现的：它包括拼接在一起的两块电极板，可安装铜电极连接板的凹槽和安装在电极板上的铜柱结构；两块电极板安装在一起呈圆形或方形，内侧开有可安装铜电极连接板的凹槽，方便发热体上铜带及连接板安装在内，电极板内部为中空结构，冷却水可在其内部流过；可安装铜电极连接板的凹槽上有内螺纹，方便两者之间连接固定；安装在电极板上的铜柱为中空结构，两端有外螺纹，分别与电极板和冷却水的接头连接，中间部分与电源连接；整体结构安装在大炉盖的下方，通过铜柱结构上的螺母连接固定，并保证密封。
本发明还有这样一些特征：
1、所述的拼接在一起呈圆形（或方形）的两块电极板宽80~130mm，厚60~90mm，内部中空。外边缘直径为Φ400~Φ800mm，两块电极板之间的距离为8~20mm。
2、所述的可安装发热体上铜带及连接板的凹槽深20~50mm，宽30~60mm，内侧均匀分布6~12个螺纹孔，孔径Φ6~Φ10mm，方便与发热体的电极连接板固定。
所述的安装在电极板上的铜柱共4根，外直径为Φ40~Φ60mm，壁厚5~10mm，高200~500mm，两端均有外螺纹，分别与电极板和冷却水的接头连接，中间部分与电源连接。整体结构安装在大炉盖的下方，通过铜柱结构上的螺母连接固定，并保证密封。
本发明有益效果有：
1. 本发明一种单晶炉用电极结构中，电极板和铜柱结构内部的中空结构设计，可以保证冷却水在内部流通，同时带走热量，避免电极长时间在高温状态下损坏，延长电极的使用寿命。
2. 本发明一种单晶炉用电极结构中，电极板内侧的凹槽设计，可以将发热体上电极连接板放入内部，增加电极板与加热体的接触面积，稳定效果更好。
本发明一种单晶炉用电极结构中，可以通过铜柱任意调节电极与大炉盖之间的距离，使炉内的轴向温度梯度更合理，更利于蓝宝石单晶的生长。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
结合图1-2，本实施例结构整体由拼接在一起呈圆形（或方形）的两块电极板1，可安装铜电极连接板的凹槽2和安装在电极板上的铜柱结构3组成。其特征在于两块电极板安装在一起呈圆形（或方形），内侧开有凹槽，方便铜电极连接板安装在内，电极板内部为中空结构4，冷却水可以在其内部流过；可安装发热体上铜电极连接板的凹槽上有内螺纹5，方便两者之间连接固定；安装在电极板上圆孔6内的铜柱为中空结构，上端外螺纹7与冷却水的接头连接，下端外螺纹8与电极板连接，中间部分9与电源连接。整体结构安装在大炉盖的下方，通过铜柱结构上的螺母连接固定，并保证密封。
本实施例拼接在一起呈圆形（或方形）的两块电极板宽110mm，厚75mm，内部中空。外边缘直径为Φ600mm，两块电极板之间的距离为14mm。可安装发热体上铜带及连接板的凹槽深35mm，宽45mm，内侧均匀分布8个螺纹孔，孔径Φ8mm，方便与发热体的电极连接板固定。安装在电极板上的铜柱共4根，外直径为Φ50mm，壁厚7.5mm，高350mm。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对于具有本发明所属领域基础知识的人员来讲，可以很容易对本发明进行变更和修改，这些变更和修改都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (4)
1.一种单晶炉用电极结构，它包括拼接在一起的两块电极板，可安装铜电极连接板的凹槽和安装在电极板上的铜柱结构；两块电极板安装在一起呈圆形或方形，内侧开有可安装铜电极连接板的凹槽，电极板内部为中空结构，冷却水可在其内部流过；可安装铜电极连接板的凹槽上有方便两者之间连接固定的内螺纹；安装在电极板上的铜柱为中空结构，两端有外螺纹，分别与电极板和冷却水的接头连接，中间部分与电源连接；整体结构安装在大炉盖的下方，通过铜柱结构上的螺母连接固定并密封。
2.根据权利要求1所述的一种单晶炉用电极结构，其特征在于所述的拼接在一起的两块电极板宽80~130mm，厚60~90mm，内部中空；外边缘直径为Φ400~Φ800mm，两块电极板之间的距离为8~20mm。
3.根据权利要求2所述的一种单晶炉用电极结构，其特征在于所述的可安装铜电极连接板的凹槽深20~50mm，宽30~60mm，内侧均匀分布6~12个螺纹孔，孔径Φ6~Φ10mm。
4.根据权利要求3所述的一种单晶炉用电极结构，其特征在于所述的安装在电极板上的铜柱结构包括4根铜柱，外直径为Φ40~Φ60mm，壁厚5~10mm，高200~500mm。
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