CN202247013U - 一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，由同轴心、同直径的至少两个实体圆筒上下相叠而成；相叠的各个圆筒由高熔点金属制成；相邻的两个圆筒之间以榫头相接；所用高熔点金属通常为钨。本实用新型的技术效果在于，通过将热屏分为多部分的结构，在热屏出现损坏时，只需要更换损坏的部分，避免了整体更换而产生的浪费现象；同时，分体式结构的钨筒在生产时只需一次制造其中一部分，最后拼接完成即可，降低了生产难度，使生产更加便利。

Description

一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏

技术领域

本实用新型涉及晶体生长领域的一种圆筒形高温隔热屏，具体涉及一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏。

背景技术

隔热屏(简称热屏)是蓝宝石单晶炉的隔热保温结构，其作用是保障炉膛热场的温度均匀性和提高热能利用率。由于蓝宝石单晶体生长的热场温度超过2000℃，在这样的高温下，隔热屏要有较好的耐热性能及强度，同时，环境气氛要纯净，不能有影响产品质量的挥发物，这对隔热屏性能提出了甚为苛刻的要求。

蓝宝石单晶炉最常用的钨钼型热屏系统通常由钨质圆筒和多层薄壁钼圆筒两部分组成：在发热笼(即鸟笼状发热体)外是一厚实的钨质圆筒，钨筒外则为一由多层薄壁钼圆筒构成的钼质热屏。钨筒为烧结态坯体经车加工而成，在常温下钨很脆，这种以粉末冶金方式生产出来的烧结态钨更脆，况且钨筒尺寸、重量都较大，而筒壁较薄(壁厚一般为10～12mm)，其生产、加工、运输，以及使用过程的装配和拆卸都极为不便，稍有不慎即会将钨筒搞坏，而一个这样的钨圆筒价值达十万元。

发明内容

为了解决现有隔热屏使用寿命短、损坏后需整体更换而导致生产成本过高的技术问题，本实用新型提供一种工艺简单、性能优异，在保障炉膛热场温度均匀性及热能利用率的前提下，大幅度降低设备的耗材成本的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是，一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，是由同轴心、同直径的至少两个圆筒上下相叠而成；所述的圆筒由高熔点金属制成。

所述的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，所述的圆筒数量为1～10个；所述的各个圆筒相互独立并以榫头套接组成热屏。组成一套热屏的各个金属圆筒的高度可以相同，也可以不同，通常将更换频率高的部分做得更矮一些。

所述的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，所述的圆筒的壁厚为1～50mm。

所述的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，所述的圆筒由为钼或钼基合金制成。

所述的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，所述的圆筒由为钨或钨基合金制成。其中，钨既可以是纯钨，也可以是掺杂钨；掺杂钨既可以是掺杂稀土氧化物，也可以是掺杂硅-铝-钾；稀土型掺杂钨的稀土氧化物含量(重量百分比)在0.1～5.0％之间，硅-铝-钾型掺杂钨的钾含量在50～1000ppm之间。

本实用新型的技术效果在于，通过将热屏分为多部分的结构，在热屏出现损坏时，只需要更换损坏的部分，避免了整体更换而产生的浪费现象；同时，分体式结构的钨筒在生产时只需一次制造其中一部分，最后拼接完成即可，降低了生产难度，使生产更加便利。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为A部放大图；

其中，1为第一热屏圆筒，2为第二热屏圆筒，3为第三热屏圆筒，4为第四热屏圆筒。

具体实施方式

参见图1，本实用新型是由同轴心、同直径的至少两个圆筒上下相叠而成；圆筒由高熔点金属制成。圆筒数量为1～10个；各个圆筒相互独立并以榫头套接组成热屏。组成一套热屏的各个金属圆筒的高度可以相同，也可以不同，通常将更换频率高的部分做得更矮一些。圆筒的壁厚为1～50mm。圆筒由为钨或钨基合金制成。但不限于钨和钨基合金；其中，钨既可以是纯钨，也可以是掺杂钨；掺杂钨既可以是掺杂稀土氧化物，也可以是掺杂硅-铝-钾；稀土型掺杂钨的稀土氧化物含量(重量百分比)在0.1～5.0％之间，硅-铝-钾型掺杂钨的钾含量在50～1000ppm之间。

以本实施例所采用的纯钨筒为例，生产步骤如下：

①、制粉：以粗钨粉和细钨粉以合适的配比，在混合器中混合数小时，得到平均粒度在2.5～4.5μm之间的钨粉。②、制模：根据所要生产的钨筒的大小及烧结收缩率，计算并制作合适的钢质模芯和胶皮模套。在不同的生产条件下收缩率有所不同，一般在12～16％之间。③、压制：将备好的钨粉装模，在冷等静压机上压制成形，所用压力一般在180～250MPa之间。④、整形：脱去模套后，将压坯连同模芯一起放在立式车床上车削外圆，之所以要在烧结之前车削，主要是因为车下来的钨粉可以重复利用，而烧结之后车下的就只能作废料了。⑤、割型：将车好的坯筒分割成数节，然后将坯筒从模芯上取下。⑥、烧结：将完成割型的坯筒装入中频炉中烧结，烧结过程必须按一定的规律升温，最高烧结温度在2100～2500℃之间，在此温度下的保温时间在3～5小时之间。⑦、成品加工：将烧结后的钨筒上车床精加工，同时车出接合用的榫头。

图1中所示分体层叠式圆筒形钨实体热屏为四层，中间的第二热屏圆筒2和第三热屏圆筒3稍高，两端的第一热屏圆筒1和第四热屏圆筒4稍矮，总高度为700mm；钨筒内径350mm，筒壁厚度10mm。

Claims (5)

1.一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，其特征在于，是由同轴心、同直径的至少两个圆筒上下相叠而成；所述的圆筒由高熔点金属制成。

2.根据权利要求书1所述的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，其特征在于，所述的圆筒数量为1～10个；所述的各个圆筒相互独立并以榫头套接组成热屏。

3.根据权利要求书1所述的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，其特征在于，所述的圆筒的壁厚为1～50mm。

4.根据权利要求书1所述的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，其特征在于，所述的圆筒由为钨或钨基合金制成。

5.根据权利要求书1所述的一种蓝宝石单晶炉用的分体层叠式圆筒形实体热屏，其特征在于，所述的圆筒由为钼或钼基合金制成。

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