CN109112630A - 一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置 - Google Patents

一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及蓝宝石晶体生长装置技术领域，尤其是一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，包括一个第一坩埚以及多个第二坩埚，所述炉体下端设置有支撑台，所述支撑台上端中部开设有圆形槽，所述盖体与支撑台上端之间设置有多组预紧机构，所述第一坩埚外侧焊接有环形板，所述炉体内侧上端设置有两组卡合机构，所述炉体内侧下端焊接有支撑板，所述支撑板上均匀放置有四个贯穿支撑板的第二坩埚，所述第二坩埚上均焊接有限位板，所述第二坩埚两侧的限位板上均设置有两组转动机构，所述转动机构与炉体内侧底部之间均设置有伸缩机构，所述炉体一侧中部还设置有吸气机构。本发明结构稳定，能够同时对多个坩埚进行固定，且操作便捷。

Description

一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置
技术领域
本发明涉及蓝宝石晶体生长装置技术领域，尤其涉及一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置。
背景技术
蓝宝石晶体的熔点高达2050℃，莫氏硬度为9，仅次于金刚石，因此晶体生长和加工技术难度很高，世界上只有极少数国家能制备出满足衬底质量和尺寸要求的蓝宝石晶体。
目前蓝宝石晶体的生长技术主要有火焰法、提拉法、导模法、热交换法、泡生法、温梯法和下降法生长技术。火焰法生长蓝宝石晶体具有镶嵌、气泡等严重体缺陷，达不到光学质量的要求。提拉法生长蓝宝石晶体具有热应力大、位错密度高，利用率不高的缺点；而热交换法整个晶体生长阶段通流动氦气，而且对控温装置的精确度要求苛刻，因而成本很高。导模法生长蓝宝石晶体的优点是可以根据实际需要生长不同形状的晶体，但难以生长高光学质量的晶体。泡生法的生长效率很高，单根晶体的重量在30多公斤以上，晶体成本较低，晶体品质能达到光学级和基片级的要求。
在对蓝宝石晶体进行培育时，需要对坩埚进行固定，现有市场上的固定装置，普遍存在结构稳定性差，不便于坩埚的安装以及拆卸，且无法保证生长炉内为真空的状态，且一次只能固定一个坩埚，从而大大的延长了培育蓝宝石的生长周期，因此不利于推广。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，包括一个第一坩埚以及多个第二坩埚，且第一坩埚与第二坩埚设置在炉体内部的不同高度，所述炉体下端设置有支撑台，所述支撑台上端中部开设有圆形槽，且炉体下端卡设在圆形槽内，所述炉体上端卡设有盖体，所述支撑台下端均匀焊接有多个支撑柱，所述盖体与支撑台上端之间设置有多组预紧机构，且多组预紧机构在支撑台上端呈环形分布，所述第一坩埚外侧焊接有环形板，所述炉体内侧上端设置有两组卡合机构，且环形板通过两组卡合机构与炉体相连接，所述述炉体内侧底部均匀焊接有四个垫片，且垫片为钨镍合金片，所述炉体内侧下端焊接有支撑板，且支撑板的尺寸与炉体内侧尺寸相互匹配，所述支撑板上均匀放置有四个贯穿支撑板的第二坩埚，所述第二坩埚上均焊接有限位板，所述第二坩埚两侧的限位板上均设置有两组转动机构，所述转动机构与炉体内侧底部之间均设置有伸缩机构，且第二坩埚下端与垫片相互接触，所述炉体一侧中部还设置有吸气机构。
优选的，所述预紧机构包括水平焊接在盖体一侧的连接柱以及固定安装在支撑台上端的弧形柱，所述连接柱的另一端焊接有圆环，所述圆环通过连接头连接有弹性带，所述弹性带的下端固定连接有铁钩，且铁钩钩设在弧形柱上，所述弹性带处于绷紧状态。
优选的，所述卡合机构包括固定焊接在炉体内部一侧的连接板以及焊接在环形板一侧下端的卡柱，所述连接板上开设有贯穿连接板的圆孔，且卡柱下端贯穿圆孔并延伸至连接板的下方，所述卡柱与圆孔相互间隙配合。
优选的，所述盖体下端两侧均竖直焊接有连接杆，且连接杆的下端与环形板的上表面相接触。
优选的，所述转动机构包括开设在限位板上的第一方形孔以及开设在支撑板上的第二方形孔，所述第二方形孔与第一方形孔孔径相同，且第一方形孔与第二方形孔的位置重合，所述限位板的上方插设有贯穿第一方形孔以及第二方形孔的柱体，且柱体与第一方形孔间隙配合，所述柱体的长度等于第一方形孔与第二方形孔高度的总和，所述支撑板下方的柱体下端固定安装有方形块，且圆形块的尺寸与第二方形孔的尺寸间隙配合，所述限位板上方的柱体上端固定安装有圆形块，且圆形块的直径大于柱体的直径。
优选的，所述伸缩机构包括固定安装在炉体内侧底部的套管，所述套管内滑动设置有限位块，所述限位块的下端与套管内侧底部之间设置有复位弹簧，所述限位块上端中部焊接有圆杆，且圆杆上端贯穿套管并延伸至套管上方，所述套管上方的圆杆末端连接有挡板，且方形块的下端与挡板的上端相接触。
优选的，所述吸气机构包括开设在炉体一侧中部的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有圆管，所述圆管远离炉体的一端连接有气管，所述圆管与螺纹孔相互配合。
优选的，所述第一坩埚与第二坩埚的两侧上端均焊接有连接块，且多个连接块为相同设置。
优选的，所述盖体上端两侧固定安装有把手。
优选的，所述支撑柱底部均套设有防滑套。
本发明提出的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，有益效果在于：该蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置能够同时对不同尺寸的多个坩埚进行固定，提高了蓝宝石晶体的生产效率，且该固定装置对坩埚的固定效果好，便于拆卸以及安装，能够充分的保证生长炉内部为真空状态，提高蓝宝石成品的质量，因此有利于推广。
附图说明
图1为本发明提出的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置的结构正视图。
图2为本发明提出的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置的结构俯视图。
图3为本发明提出的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置的A部的结构放大图。
图4为本发明提出的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置的结构卡合机构的结构放大图。
图中：连接柱1、圆环2、卡合机构3、连接板31、圆孔32、卡柱33、炉体4、转动机构5、圆形块51、第一方形孔52、柱体53、第二方形孔54、方形块55、伸缩机构6、挡板61、圆杆62、限位块63、复位弹簧64、套管65、弧形柱7、支撑柱8、把手9、连接块10、第一坩埚11、盖体12、连接头13、连接杆14、气孔15、气管16、弹性带17、铁钩18、支撑台19、防滑套20、垫片21、第二坩埚22、圆形槽23、环形板24、圆管25、限位板26、支撑板27。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，包括一个第一坩埚11以及多个第二坩埚22，且第一坩埚11与第二坩埚22设置在炉体4内部的不同高度，第一坩埚11与第二坩埚22的两侧上端均焊接有连接块10，且多个连接块10为相同设置，连接块10的设置，能够使得操作人员通过设备将坩埚取出时，更为便捷，且通过该设计，能够使得该装置能够同时对多个第二坩埚22以及一个第一坩埚11进行固定，且第一坩埚11的尺寸大于第二坩埚22的尺寸，从而使得该装置培育出不同质量大小的蓝宝石晶体，节省了空间的同时，也便于操作。
炉体4下端设置有支撑台19，支撑台19上端中部开设有圆形槽23，且炉体4下端卡设在圆形槽23内，通过该设计，能够使得炉体4稳定的固定在支撑台19上。
炉体4上端卡设有盖体12，支撑台19下端均匀焊接有多个支撑柱8，盖体12上端两侧固定安装有把手9，支撑柱8底部均套设有防滑套20，防滑套20的设计，能够提高支撑台19的稳定性，把手9的设计，能够使得操作人员在对盖体12打开时，更为便捷，提高了工作效率。
盖体12与支撑台19上端之间设置有多组预紧机构，且多组预紧机构在支撑台19上端呈环形分布，预紧机构包括水平焊接在盖体12一侧的连接柱1以及固定安装在支撑台19上端的弧形柱7，连接柱1的另一端焊接有圆环2，圆环2通过连接头13连接有弹性带17，弹性带17的下端固定连接有铁钩18，且铁钩18钩设在弧形柱7上，弹性带17处于绷紧状态，在对蓝宝石晶体培育的过程中需要真空，高温的环境，从而通过弹性带17将圆环2以及弧形柱7相连接，且铁钩18钩设在弧形柱7上时，弹性带17处于紧绷的状态，通过该设计，不仅能够使得盖体12稳定的固定在炉体4上，且安装过程快速且便捷，大大的提高了工作效率。
第一坩埚11外侧焊接有环形板24，炉体4内侧上端设置有两组卡合机构3，且环形板24通过两组卡合机构3与炉体4相连接，卡合机构3包括固定焊接在炉体4内部一侧的连接板31以及焊接在环形板24一侧下端的卡柱33，连接板31上开设有贯穿连接板31的圆孔32，且卡柱33下端贯穿圆孔32并延伸至连接板31的下方，卡柱33与圆孔32相互间隙配合，盖体12下端两侧均竖直焊接有连接杆14，且连接杆14的下端与环形板24的上表面相接触，通过卡柱33下端贯穿圆孔32并延伸至连接板31的下方，使得第一坩埚11能够稳定的卡设在炉体4内侧，使得第一坩埚11在水平方向上的位置被固定，且配合连接杆14的设置，能够使得第一坩埚11外侧焊接的环形板24进行固定，从而使得第一坩埚11在竖直方向上的位置被固定，通过该设计，能够提高第一坩埚11在炉体4内部的稳定性，且第一坩埚11便于拆卸。
述炉体4内侧底部均匀焊接有四个垫片21，且垫片21为钨镍合金片，炉体4内侧下端焊接有支撑板27，且支撑板27的尺寸与炉体4内侧尺寸相互匹配，支撑板27上均匀放置有四个贯穿支撑板27的第二坩埚22，第二坩埚22上均焊接有限位板26，第二坩埚22两侧的限位板26上均设置有两组转动机构5，转动机构5包括开设在限位板26上的第一方形孔52以及开设在支撑板27上的第二方形孔54，第二方形孔54与第一方形孔52孔径相同，且第一方形孔52与第二方形孔54的位置重合，限位板26的上方插设有贯穿第一方形孔52以及第二方形孔54的柱体53，且柱体53与第一方形孔52间隙配合，柱体53的长度等于第一方形孔52与第二方形孔54高度的总和，支撑板27下方的柱体53下端固定安装有方形块55，且方形块55与第二方形孔54间隙配合，限位板26上方的柱体53上端固定安装有圆形块51，且圆形块51的直径大于柱体53的直径，转动机构5与炉体4内侧底部之间均设置有伸缩机构6，且第二坩埚22下端与垫片21相互接触，伸缩机构6包括固定安装在炉体4内侧底部的套管65，套管65内滑动设置有限位块63，限位块63的下端与套管65内侧底部之间设置有复位弹簧64，限位块63上端中部焊接有圆杆62，且圆杆62上端贯穿套管65并延伸至套管65上方，套管65上方的圆杆62末端连接有挡板61，且方形块55的下端与挡板61的上端相接触，在需要对第二坩埚22进行固定时，能够通过将柱体53贯穿第一方形孔52与第二方形孔54，且第一方形孔52与第二方形孔54的高度总和等于柱体53高度，使得柱体53不会发生晃动，通过圆形块51转动柱体53，使得柱体53下端的方形块55能够与第二方形孔54相互不重合，从而能够将限位板26固定在支撑板27上，且在向下按压柱体53时，由于方形块55与挡板61相接触，从而使得挡板61在复位弹簧64的作用下，使得圆杆62在套管65内向下运动，当方形块55位于支撑板27的下方时，挡板61在复位弹簧64的弹力的作用下，对方形块55进行挤压，从而对方形块55的位置进行固定，通过该设计，能够使得对第二坩埚22的固定效果较好，且便于安装以及拆卸。
炉体4一侧中部还设置有吸气机构，吸气机构包括开设在炉体4一侧中部的螺纹孔15，螺纹孔15内螺纹连接有圆管25，圆管25远离炉体4的一端连接有气管16，圆管25与螺纹孔15相互配合，由于在对蓝宝石进行培育时，需要真空的状态，从而通过气管16将炉体4内部的空气抽出，且圆管25与螺纹孔15相互配合，从而能够避免炉体4漏气的状况，气管16与外接抽气装置相连接，保证炉体4内部真空的装套，有利于提高蓝宝石晶体成品的质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，包括一个第一坩埚(11)以及多个第二坩埚(22)，且第一坩埚(11)与第二坩埚(22)设置在炉体(4)内部的不同高度，所述炉体(4)下端设置有支撑台(19)，所述支撑台(19)上端中部开设有圆形槽(23)，且炉体(4)下端卡设在圆形槽(23)内，所述炉体(4)上端卡设有盖体(12)，所述支撑台(19)下端均匀焊接有多个支撑柱(8)，其特征在于，所述盖体(12)与支撑台(19)上端之间设置有多组预紧机构，且多组预紧机构在支撑台(19)上端呈环形分布，所述第一坩埚(11)外侧焊接有环形板(24)，所述炉体(4)内侧上端设置有两组卡合机构(3)，且环形板(24)通过两组卡合机构(3)与炉体(4)相连接，所述述炉体(4)内侧底部均匀焊接有四个垫片(21)，且垫片(21)为钨镍合金片，所述炉体(4)内侧下端焊接有支撑板(27)，且支撑板(27)的尺寸与炉体(4)内侧尺寸相互匹配，所述支撑板(27)上均匀放置有四个贯穿支撑板(27)的第二坩埚(22)，所述第二坩埚(22)上均焊接有限位板(26)，所述第二坩埚(22)两侧的限位板(26)上均设置有两组转动机构(5)，所述转动机构(5)与炉体(4)内侧底部之间均设置有伸缩机构(6)，且第二坩埚(22)下端与垫片(21)相互接触，所述炉体(4)一侧中部还设置有吸气机构。
2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述预紧机构包括水平焊接在盖体(12)一侧的连接柱(1)以及固定安装在支撑台(19)上端的弧形柱(7)，所述连接柱(1)的另一端焊接有圆环(2)，所述圆环(2)通过连接头(13)连接有弹性带(17)，所述弹性带(17)的下端固定连接有铁钩(18)，且铁钩(18)钩设在弧形柱(7)上，所述弹性带(17)处于绷紧状态。
3.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述卡合机构(3)包括固定焊接在炉体(4)内部一侧的连接板(31)以及焊接在环形板(24)一侧下端的卡柱(33)，所述连接板(31)上开设有贯穿连接板(31)的圆孔(32)，且卡柱(33)下端贯穿圆孔(32)并延伸至连接板(31)的下方，所述卡柱(33)与圆孔(32)相互间隙配合。
4.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述盖体(12)下端两侧均竖直焊接有连接杆(14)，且连接杆(14)的下端与环形板(24)的上表面相接触。
5.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述转动机构(5)包括开设在限位板(26)上的第一方形孔(52)以及开设在支撑板(27)上的第二方形孔(54)，所述第二方形孔(54)与第一方形孔(52)孔径相同，且第一方形孔(52)与第二方形孔(54)的位置重合，所述限位板(26)的上方插设有贯穿第一方形孔(52)以及第二方形孔(54)的柱体(53)，且柱体(53)与第一方形孔(52)间隙配合，所述柱体(53)的长度等于第一方形孔(52)与第二方形孔(54)高度的总和，所述支撑板(27)下方的柱体(53)下端固定安装有方形块(55)，且圆形块(55)的尺寸与第二方形孔(54)的尺寸间隙配合，所述限位板(26)上方的柱体(53)上端固定安装有圆形块(51)，且圆形块(51)的直径大于柱体(53)的直径。
6.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述伸缩机构(6)包括固定安装在炉体(4)内侧底部的套管(65)，所述套管(65)内滑动设置有限位块(63)，所述限位块(63)的下端与套管(65)内侧底部之间设置有复位弹簧(64)，所述限位块(63)上端中部焊接有圆杆(62)，且圆杆(62)上端贯穿套管(65)并延伸至套管(65)上方，所述套管(65)上方的圆杆(62)末端连接有挡板(61)，且方形块(55)的下端与挡板(61)的上端相接触。
7.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述吸气机构包括开设在炉体(4)一侧中部的螺纹孔(15)，所述螺纹孔(15)内螺纹连接有圆管(25)，所述圆管(25)远离炉体(4)的一端连接有气管(16)，所述圆管(25)与螺纹孔(15)相互配合。
8.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述第一坩埚(11)与第二坩埚(22)的两侧上端均焊接有连接块(10)，且多个连接块(10)为相同设置。
9.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述盖体(12)上端两侧固定安装有把手(9)。
10.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉坩埚固定装置，其特征在于，所述支撑柱(8)底部均套设有防滑套(20)。
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