CN115029771A - 一种vgf法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及彩色宝石晶体生长技术领域，且公开了一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法，包括坩埚本体、钨片、热交换器本体、热交换器顶面和原料，所述钨片安装在坩埚本体的下端，所述钨片尺寸大小与热交换器顶面尺寸相同，所述钨片厚度较薄。该VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法，热交换器顶面支撑着20kg重的坩埚本体和原料，周围的环境温度超过2000℃，当热交换器本体脱离坩埚时，钨片会随着坩埚本体一起脱离热交换器本体，从而既不影响晶体生长，又能解决坩埚与热交器表面粘连问题，延长了热交换器的使用寿命，节约了生产成本，本方法简易便于实施，成本较低，并可不断重复此操作，实现了热交换器的长期使用，创造了较高的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及彩色宝石晶体生长技术领域，具体为一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法。
背景技术
水平梯度法彩色宝石晶体生长，又称VGF法，是目前世界上彩色宝石晶体生长技术之一，其主要的工作原理，就是在坩埚下方放置一个热交换器，通过热交换器内部冷却水流动带走热量，形成坩埚内晶体生长的驱动力，直至晶体生长过程结束。
彩色宝石的熔点达到2050℃，热区内的温度一定要超过彩色宝石的熔点，最高能达到2100℃，热交换器的顶部直接接触坩埚底部，而热交换器的底部只有不到300℃，此外，热交换器还要支撑重量超过20KG的坩埚，巨大的温度梯度和承重对热交换器的材料有很高的要求，目前采用金属钨和钼来制作热交换器，在这种极端的使用条件下，热交换器顶部表面极易与坩埚底部粘牢，导致热交换器脱离坩埚时比较困难，轻则导致热交换器表面残留坩埚碎片，需要专用打磨机将残留碎片磨光磨平，长时间导致热交换器表面减薄，影响热交换器寿命，重则导致石墨支撑板破裂，带来经济损失。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法，以解决上述背景技术中提出彩色宝石的熔点达到2050℃，热区内的温度一定要超过彩色宝石的熔点，最高能达到2100℃，热交换器的顶部直接接触坩埚底部，而热交换器的底部只有不到300℃，此外，热交换器还要支撑重量超过20KG的坩埚，巨大的温度梯度和承重对热交换器的材料有很高的要求，目前采用金属钨和钼来制作热交换器，在这种极端的使用条件下，热交换器顶部表面极易与坩埚底部粘牢，导致热交换器脱离坩埚时比较困难，轻则导致热交换器表面残留坩埚碎片，需要专用打磨机将残留碎片磨光磨平，长时间导致热交换器表面减薄，影响热交换器寿命，重则导致石墨支撑板破裂，带来经济损失的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，包括坩埚本体、钨片、热交换器本体、热交换器顶面和原料，所述钨片安装在坩埚本体的下端，所述钨片尺寸大小与热交换器顶面尺寸相同，所述钨片厚度较薄，通过设置钨片，热交换器顶面支撑着坩埚本体和原料，周围的环境温度超过2000℃，当热交换器本体脱离坩埚时，钨片会随着坩埚本体一起脱离热交换器本体，由于钨片尺寸大小与热交换顶面尺寸相同，可以使得热交换器顶面正好与钨片相贴合，不会发生坩埚本体局部粘连或者坩埚本体倾斜的问题。
优选的，所述钨片表面平整无翘曲，由于钨片表面平整无翘曲，因此可以保证坩埚本体放置时的平稳性。
优选的，所述热交换器顶面固定设置在热交换器本体的上端，热交换器顶面用来支撑坩埚本体和其内部的原料。
优选的，所述钨片安装在坩埚本体与热交换器顶面之间，通过将钨片放置在坩埚本体与热交换器顶面之间，可以防止坩埚本体与热交换器顶面粘连。
优选的，所述原料放置在坩埚本体的内部，所述坩埚本体放置在热交换器本体上方，热交换器本体支撑着坩埚本体与原料。
优选的，所述坩埚本体与原料总质量为20kg，热交换器顶面支撑着20kg重的坩埚本体和原料，热交换器顶面可以承重最少20kg。
优选的，VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法包括以下步骤：
S1、将钨片安装在坩埚本体的下端；
S2、将坩埚本体、钨片放置在热交换器顶面的上端；
S3、将原料放入坩埚本体的内部；
S4、周围环境超过2000℃，热交换器本体脱离坩埚本体，钨片随着坩埚本体一起脱离热交换器本体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法，热交换器顶面支撑着20kg重的坩埚本体和原料，周围的环境温度超过2000℃，当热交换器本体脱离坩埚时，钨片会随着坩埚本体一起脱离热交换器本体，从而既不影响晶体生长，又能解决坩埚与热交器表面粘连问题，延长了热交换器的使用寿命，节约了生产成本；
2、该VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法，方法简易便于实施，成本较低，并可不断重复此操作，实现了热交换器的长期使用，创造了较高的经济效益。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明剖面结构示意图；
图3为本发明俯视剖面结构示意图；
图4为本发明图1中A处结构放大示意图。
图中：1、坩埚本体；2、钨片；3、热交换器本体；4、热交换器顶面；5、原料。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，包括坩埚本体1、钨片2、热交换器本体3、热交换器顶面4和原料5，钨片2安装在坩埚本体1的下端，钨片2尺寸大小与热交换器顶面4尺寸相同，钨片2厚度较薄，通过设置钨片2，热交换器顶面4支撑着20kg重的坩埚本体1和原料5，周围的环境温度超过2000℃，当热交换器本体3脱离坩埚时，钨片2会随着坩埚本体1一起脱离热交换器本体3，由于钨片2尺寸大小与热交换顶面尺寸相同，可以使得热交换器顶面4正好与钨片2相贴合，不会发生坩埚本体1局部粘连或者坩埚本体1倾斜的问题，由于钨片2厚度较薄，因此在防止坩埚本体1底部与热交换器顶面4粘连的基础上，钨片2还不会影响到坩埚本体1与热交换器本体3之间正常的热交换。
实施例二
请参阅图1-图4，一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，包括坩埚本体1、钨片2、热交换器本体3、热交换器顶面4和原料5，钨片2安装在坩埚本体1的下端，钨片2尺寸大小与热交换器顶面4尺寸相同，钨片2厚度较薄，通过设置钨片2，热交换器顶面4支撑着20kg重的坩埚本体1和原料5，周围的环境温度超过2000℃，当热交换器本体3脱离坩埚时，钨片2会随着坩埚本体1一起脱离热交换器本体3，由于钨片2尺寸大小与热交换顶面尺寸相同，可以使得热交换器顶面4正好与钨片2相贴合，不会发生坩埚本体1局部粘连或者坩埚本体1倾斜的问题，由于钨片2厚度较薄，因此在防止坩埚本体1底部与热交换器顶面4粘连的基础上，钨片2还不会影响到坩埚本体1与热交换器本体3之间正常的热交换；钨片2表面平整无翘曲，由于钨片2表面平整无翘曲，因此可以保证坩埚本体1放置时的平稳性，保证了坩埚的稳定性；
热交换器顶面4固定设置在热交换器本体3的上端，热交换器顶面4用来支撑坩埚本体1和其内部的原料5；钨片2安装在坩埚本体1与热交换器顶面4之间，通过将钨片2放置在坩埚本体1与热交换器顶面4之间，可以防止坩埚本体1与热交换器顶面4粘连，防止热交换器顶面4与坩埚本体1底部粘牢；原料5放置在坩埚本体1的内部，坩埚本体1放置在热交换器本体3上方，热交换器本体3支撑着坩埚本体1与原料5；坩埚本体1与原料5总质量为20kg，热交换器顶面4支撑着20kg重的坩埚本体1和原料5，热交换器顶面4可以承重最少20kg；
VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法包括以下步骤：
S1、将钨片2安装在坩埚本体1的下端；
S2、将坩埚本体1、钨片2放置在热交换器顶面4的上端；
S3、将原料5放入坩埚本体1的内部；
S4、周围环境超过2000℃，热交换器本体3脱离坩埚本体1，钨片2随着坩埚本体1一起脱离热交换器本体3。
工作原理：热交换器顶面4支撑着20kg重的坩埚本体1和原料5，周围的环境温度超过2000℃，当热交换器本体3脱离坩埚时，钨片2会随着坩埚本体1一起脱离热交换器本体3，从而可以防止坩埚本体1与热交换器顶面4粘连，防止热交换器顶面4与坩埚本体1底部粘牢，防止导致热交换器顶面4减薄，影响热交换器本体3寿命，并且，由于钨片2尺寸大小与热交换顶面尺寸相同，可以使得热交换器顶面4正好与钨片2相贴合，不会发生坩埚本体1局部粘连或者坩埚本体1倾斜的问题，由于钨片2厚度较薄，因此在防止坩埚本体1底部与热交换器顶面4粘连的基础上，钨片2还不会影响到坩埚本体1与热交换器本体3之间正常的热交换，由于钨片2表面平整无翘曲，因此可以保证坩埚本体1放置时的平稳性，保证了坩埚的稳定性。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，包括坩埚本体(1)、钨片(2)、热交换器本体(3)、热交换器顶面(4)和原料(5)，其特征在于：所述钨片(2)安装在坩埚本体(1)的下端，所述钨片(2)尺寸大小与热交换器顶面(4)尺寸相同，所述钨片(2)厚度较薄。
2.根据权利要求1所述的一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，其特征在于：所述钨片(2)表面平整无翘曲。
3.根据权利要求2所述的一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，其特征在于：所述热交换器顶面(4)固定设置在热交换器本体(3)的上端。
4.根据权利要求3所述的一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，其特征在于：所述钨片(2)安装在坩埚本体(1)与热交换器顶面(4)之间。
5.根据权利要求4所述的一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，其特征在于：所述原料(5)放置在坩埚本体(1)的内部，所述坩埚本体(1)放置在热交换器本体(3)上方。
6.根据权利要求5所述的一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚，其特征在于：所述坩埚本体(1)与原料(5)总质量为20kg。
7.一种VGF法彩色宝石晶体生长坩埚防粘埚方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将钨片(2)安装在坩埚本体(1)的下端；
S2、将坩埚本体(1)、钨片(2)放置在热交换器顶面(4)的上端；
S3、将原料(5)放入坩埚本体(1)的内部；
S4、周围环境超过2000℃，热交换器本体(3)脱离坩埚本体(1)，钨片(2)随着坩埚本体(1)一起脱离热交换器本体(3)。
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