CN115125622B - 一种石墨加热器及包含石墨加热器的单晶炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨加热器及包含石墨加热器的单晶炉，包括石墨加热器本体，石墨加热器本体包括多个均匀设立的加热板和导热板，加热板的顶部与固定环连接，底部套设在导热板的顶部，导热板的底部向圆心处弯曲，导热板的表面设有槽孔，加热板与导热板通过石墨螺栓在槽孔处固定连接，加热板与导热板套设高度可依据槽孔可调，石墨加热器的外圆周在加热板上均匀的设有多个第一电极杆；该发明石墨加热器及包含石墨加热器的单晶炉在使用时能够保证坩埚及物体受热均匀，且石墨加热器可根据坩埚高度可调，单晶炉在使用时也能及时对物体进行波动调整位置，进一步使物体受热均匀，有利于生长出高质量晶体。
Description
技术领域
本发明涉及石墨加热器技术领域，尤其涉及一种石墨加热器及包含石墨加热器的单晶炉。
背景技术
石墨加热器可以根据不同需要压制成各种形状，且导热率较高，是一种环保无污染的材质，表面喷涂特氟龙后耐酸碱，适用与环境保护、高等院校、科研、化工等领域。而传统的石墨加热器机构单一，整体发热或受热不均匀将会影响内部待加热的产品，且加热器高度不易根据需求及时调节，而单晶炉在使用时无法对产品进行波动调整位置，同样会影响受热程度，不利于生长出高质量晶体，不满足生产需求。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题而提供的一种在使用时能够保证坩埚及物体受热均匀，且石墨加热器可根据坩埚高度可调，单晶炉在使用时也能及时对物体进行波动调整位置，进一步使物体受热均匀，有利于生长出高质量晶体的石墨加热器及包含石墨加热器的单晶炉。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种石墨加热器，包括石墨加热器本体，所述石墨加热器本体呈圆柱状，所述石墨加热器本体包括多个均匀设立的加热板和导热板，所述加热板和导热板竖直设立并一一对应，所述加热板的顶部与固定环连接，底部套设在导热板的顶部，所述导热板的底部向圆心处弯曲，所述导热板的表面设有槽孔，所述加热板与导热板通过石墨螺栓在槽孔处固定连接，所述加热板与导热板套设高度可依据槽孔可调，所述石墨加热器本体的外圆周在加热板上均匀的设有多个第一电极杆，所述第一电极杆将热量通过加热板传输至导热板，所述石墨加热器本体内设有用于盛放物体的坩埚，所述石墨加热器本体的底部设有旋转加热机构。
优选的，所述旋转加热机构包括设在石墨加热器本体底部的固定盘，所述固定盘的外部设有可转动的转动盘，所述导热板的外部贴合有多个导热片，所述导热片的外壁固定连接有旋转内环，所述旋转内环的外圆周设有固定外环，所述固定外环固定不动时，所述导热片能够随着旋转内环贴合导热板旋转，所述导热片与转动盘之间通过固定杆连接，所述旋转盘转动时通过固定杆使导热片在固定外环内旋转，其中所述转动盘的外部设有传动齿轮，所述传动齿轮的下方设有电机，所述转动盘的外圆周设有与传动齿轮相啮合的啮合齿。
优选的，所述固定盘的底面设有支撑腿和第二电极杆，所述第二电极杆与固定盘同轴设立并向外延伸。
优选的，所述导热片的其中一侧面呈圆弧状并贴合导热板，另一侧面呈圆弧状并固定在旋转内环上，所述导热片在靠近导热板的两条棱设有弧形倒角，其中导热片始终贴合导热板。
优选的，所述坩埚的外表面在石墨加热器本体内贴合导热板，所述坩埚内设有多个放置台阶，所述坩埚在最下方的放置台阶处设有梯形斜面。
优选的，所述石墨加热器本体设在单晶炉内，所述支撑腿和电机固定在单晶炉的内底面，所述第一电极杆和第二电极杆穿过单晶炉向外延伸，所述单晶炉的上方设有可开合的端盖，所述端盖的中心处设有可上下移动的立杆，所述端盖上设有物料波动机构。
优选的，所述物料波动机构包括两个对称设立的第一曲杆和第二曲杆，两个所述第一曲杆的端部与立杆固定连接，所述第二曲杆与第一曲杆的底部铰接，其中两个第二曲杆相对设立，两个所述第二曲杆的端部相对设立有波动铲，两个第二曲杆向上弯曲时两个波动铲相接触。
优选的，所述波动铲的底部设有弧形倒角，所述波动铲与第一曲杆之间倾斜设有伸缩杆或拉簧。
本发明公开的一种石墨加热器及包含石墨加热器的单晶炉，包括石墨加热器本体，石墨加热器本体包括多个均匀设立的加热板和导热板，加热板的顶部与固定环连接，底部套设在导热板的顶部，导热板的底部向圆心处弯曲，导热板的表面设有槽孔，加热板与导热板通过石墨螺栓在槽孔处固定连接，加热板与导热板套设高度可依据槽孔可调，石墨加热器的外圆周在加热板上均匀的设有多个第一电极杆；该发明石墨加热器及包含石墨加热器的单晶炉在使用时能够保证坩埚及物体受热均匀，且石墨加热器可根据坩埚高度可调，单晶炉在使用时也能及时对物体进行波动调整位置，进一步使物体受热均匀，有利于生长出高质量晶体。
附图说明
图1为本发明一种石墨加热器的结构示意图。
图2为本发明一种石墨加热器及旋转加热机构的结构示意图一。
图3为本发明一种石墨加热器及旋转加热机构的结构示意图二。
图4为本发明中单晶炉的结构示意图。
图5为本发明中物料波动机构的结构示意图。
图6为本发明图5中A处的放大结构示意图。
图7为本发明中坩埚的结构示意图。
其中：1、石墨加热器本体；11、加热板；12、固定环；13、第一电极杆；14、导热板；15、槽孔；16、石墨螺栓；17、旋转内环；18、固定外环；19、导热片；2、坩埚；21、放置台阶；22、梯形斜面；3、旋转加热机构；31、固定盘；32、啮合齿；33、支撑腿；34、固定杆；35、电机；36、传动齿轮；37、第二电极杆；4、单晶炉；41、端盖；42、立杆；43、物料波动机构；431、第一曲杆；432、第二曲杆；433、波动铲；434、弧形倒角；435、伸缩杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
请参照图1-7，本发明的技术方案为：一种石墨加热器，包括石墨加热器本体1，所述石墨加热器本体1呈圆柱状，所述石墨加热器本体1包括多个均匀设立的加热板11和导热板14，所述加热板11和导热板14竖直设立并一一对应，多个加热板11和导热板14成型圆形的石墨加热器本体1，所述加热板11的顶部与固定环12连接，底部套设在导热板14的顶部，所述导热板14的底部向圆心处弯曲，所述导热板14的表面设有槽孔15，所述加热板11与导热板14通过石墨螺栓16在槽孔15处固定连接，所述加热板11与导热板14套设高度可依据槽孔15可调，所述石墨加热器本体1的外圆周在加热板11上均匀的设有多个第一电极杆13，所述第一电极杆13将热量通过加热板11传输至导热板14，所述石墨加热器本体1内设有用于盛放物体的坩埚2，所述石墨加热器本体1的底部设有旋转加热机构3，旋转加热机构3在运行时贴合导热板14形成的外圆周，将热量进一步传递给导热板14后直至坩埚2，使内部坩埚2受热均匀。。
在本发明方案中，所述旋转加热机构3包括设在石墨加热器本体1底部的固定盘31，所述固定盘31的外部设有可转动的转动盘，所述导热板14的外部贴合有多个导热片19，所述导热片19的外壁固定连接有旋转内环17，所述旋转内环17的外圆周设有固定外环18，所述固定外环18固定不动时，所述导热片19能够随着旋转内环17贴合导热板14旋转，所述导热片19与转动盘之间通过固定杆34连接，所述旋转盘转动时通过固定杆34使导热片19在固定外环18内旋转，其中所述转动盘的外部设有传动齿轮36，所述传动齿轮36的下方设有电机35，所述转动盘的外圆周设有与传动齿轮36相啮合的啮合齿32。
其中电机35在运行时，通过传动齿轮36带动旋转盘转动，而固定盘31不动，此时旋转盘转动时通过固定杆34带动多个导热片19转动，而导热片19始终贴合导热板14的外壁，使热量传递更加均匀，所述固定盘31的底面设有支撑腿33和第二电极杆37，所述第二电极杆37与固定盘31同轴设立并向外延伸。
进一步的，所述导热片19的其中一侧面呈圆弧状并贴合导热板14，另一侧面呈圆弧状并固定在旋转内环17上，所述导热片19在靠近导热板14的两条棱设有弧形倒角，防止导热片19在转动时与导热板14发生碰撞、阻挡现象，其中导热片19始终贴合导热板14。
在本发明方案中，所述坩埚2的外表面在石墨加热器本体1内贴合导热板14，所述坩埚2内设有多个放置台阶21，所述坩埚2在最下方的放置台阶21处设有梯形斜面22，便于后续波动使用。
该石墨加热器在运行时，将第一电极杆13和第二电极杆37通入电流，此时加热板11和固定盘31受热并将热量传递给导热板14，最终通过导热板14输送给坩埚2。当内部坩埚2的高度较高时，可通过槽孔15和石墨螺栓16调节加热板11与导热板14的重合位置，根据需求调节整体高度。
其中旋转加热机构3在运行时，固定盘31固定不动，而旋转盘旋转，同时通过固定杆34使导热片19转动，由于导热片19固定在旋转内环17上，旋转内环17与固定外环18固定连接，此时导热片19将根据固定外环18的轨迹旋转，其中导热片19贴合导热板14的外壁，可进一步将热量均匀输送传递。
本发明还公开一种包含上述石墨加热器的单晶炉，其中所述石墨加热器本体1设在单晶炉4内，而固定外环18固定在单晶炉4的内壁，保证固定外环18始终固定不动，所述支撑腿33和电机35固定在单晶炉4的内底面，所述第一电极杆13和第二电极杆37穿过单晶炉4向外延伸，所述单晶炉4的上方设有可开合的端盖41，所述端盖41的中心处设有可上下移动的立杆42，所述端盖41上设有物料波动机构43；其中所述物料波动机构43包括两个对称设立的第一曲杆431和第二曲杆432，两个所述第一曲杆431的端部与立杆42固定连接，所述第二曲杆432与第一曲杆431的底部铰接，其中两个第二曲杆432相对设立，两个所述第二曲杆432的端部相对设立有波动铲433，两个第二曲杆432向上弯曲时两个波动铲433相接触；所述波动铲433的底部设有弧形倒角434。
由于立杆42可以上下移动，也就是说物料波动机构43与端盖41之间的距离可调，在使用时向下推动立杆42后，此时物料波动机构43逐渐向下移动直至波动铲433解除坩埚2的内底面；当波动铲433接触坩埚2的内底面后继续向下推动立杆42，此时两个波动铲433相互靠拢接触，当坩埚2内放置物品时，两个波动铲433相互靠拢时能够波动或者翻动物品，使其受热均匀，而弧形倒角434接触坩埚2的底面，可避免对坩埚2产生划损。当物体加热后需要取出时，向上拉动立杆42，此时立杆42带动物料波动机构43向上移动，而两个波动铲433通过自身重力向下坠落回归原位，再打开端盖41即可。
基于上述实施例，在波动铲433与第一曲杆431之间倾斜设有伸缩杆435或拉簧，当波动铲433接触坩埚2的内底面后继续向下推动立杆42时，伸缩杆435收缩或拉簧被压缩，立杆42带动物料波动机构43向上移动时，波动铲433通过伸缩杆435或拉簧的张力回归原位供下次使用。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种石墨加热器，包括石墨加热器本体，所述石墨加热器本体呈圆柱状，其特征在于，所述石墨加热器本体包括多个均匀设立的加热板和导热板，所述加热板和导热板竖直设立并一一对应，所述加热板的顶部与固定环连接，底部套设在导热板的顶部，所述导热板的底部向圆心处弯曲，所述导热板的表面设有槽孔，所述加热板与导热板通过石墨螺栓在槽孔处固定连接，所述加热板与导热板套设高度可依据槽孔可调，所述石墨加热器本体的外圆周在加热板上均匀的设有多个第一电极杆，所述第一电极杆将热量通过加热板传输至导热板，所述石墨加热器本体内设有用于盛放物体的坩埚，所述石墨加热器本体的底部设有旋转加热机构； 所述旋转加热机构包括设在石墨加热器本体底部的固定盘，所述固定盘的外部设有可转动的转动盘，所述导热板的外部贴合有多个导热片，所述导热片的外壁固定连接有旋转内环，所述旋转内环的外圆周设有固定外环，所述固定外环固定不动时，所述导热片能够随着旋转内环贴合导热板旋转，所述导热片与转动盘之间通过固定杆连接，所述转动盘转动时通过固定杆使导热片在固定外环内旋转，其中所述转动盘的外部设有传动齿轮，所述传动齿轮的下方设有电机，所述转动盘的外圆周设有与传动齿轮相啮合的啮合齿； 所述导热片的其中一侧面呈圆弧状并贴合导热板，另一侧面呈圆弧状并固定在旋转内环上，所述导热片在靠近导热板的两条棱设有弧形倒角，其中导热片始终贴合导热板； 所述固定盘的底面设有支撑腿和第二电极杆，所述第二电极杆与固定盘同轴设立并向外延伸。
2.根据权利要求1所述的石墨加热器，其特征在于，所述坩埚的外表面在石墨加热器本体内贴合导热板，所述坩埚内设有多个放置台阶，所述坩埚在最下方的放置台阶处设有梯形斜面。
3.一种包含权利要求1或2所述的石墨加热器的单晶炉，其特征在于，所述石墨加热器本体设在单晶炉内，所述支撑腿和电机固定在单晶炉的内底面，所述第一电极杆和第二电极杆穿过单晶炉向外延伸，所述单晶炉的上方设有可开合的端盖，所述端盖的中心处设有可上下移动的立杆，所述端盖上设有物料波动机构。
4.根据权利要求3所述的单晶炉，其特征在于，所述物料波动机构包括两个对称设立的第一曲杆和第二曲杆，两个所述第一曲杆的端部与立杆固定连接，所述第二曲杆与第一曲杆的底部铰接，其中两个第二曲杆相对设立，两个所述第二曲杆的端部相对设立有波动铲，两个第二曲杆向上弯曲时两个波动铲相接触。
5.根据权利要求4所述的单晶炉，其特征在于，所述波动铲的底部设有弧形倒角，所述波动铲与第一曲杆之间倾斜设有伸缩杆或拉簧。
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