CN203653761U - 用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具 - Google Patents

Abstract

用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具。属晶体生长装置。其特征是包括带有通孔的板状定位座，至少2组嵌接于定位座通孔中的外钼管及套接于外铝管中的内钼管，所述内、外钼管之间具有间隙状生长缝，所述生长缝中成中心对称地卡接有控制生长缝宽度用的至少3片钼块，所述内、外钼管的下端穿过定位座通孔成为凸脚，所述凸脚上开设有进料槽，所述内、外钼管的上口竖截面呈锲形尖头，所述内、外钼管的上口位于同一平面上。经试用，显示了结构合理，耗费同样的电能和生长时间，能同时生长出2根、3根、甚至4根、5根管状蓝宝石，这就必然使生产效率成倍提高，单根耗能仅为现有技术的1/2、4/3、1/4、1/5，从而大幅度降低了生产成本。

Description

用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具

技术领域

本实用新型涉及晶体生长装置，特别是一种用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具。 

背景技术

蓝宝石具有高硬度，耐高温、耐腐蚀、透过光谱范围宽、透过率高、优良的介电性能。蓝宝石以其优良的性能广泛应用于国防、军事、科研等一系列高技术领域，同时在民用工业上也有很广泛的应用。由于蓝宝石生长温度高达2050℃，导致单晶生长炉功率大、温场变量多、辅助时间长，导致生产成本过高。导模法则具有晶体生长速度快，尺寸可以精确控制，节省材料、时间和能源，从而提高经济效益，是最有发展前景的蓝宝石生长方法之一。 

现有技术文献1为公开号CN1884634A的《生长高性能管状蓝宝石的方法》中，“采用的技术方案是：一种生长高性能管状蓝宝右的方法，采用一次成型的润湿导模法技术，直接从熔体中拉制所需内、外径尺寸和长度的管状蓝宝石，其特征是，首先确定管状蓝宝石的规格尺寸，根据上述规格尺寸制作相匹配的模具，然后，选用高纯度焰熔法蓝宝石碎料作为原料，选用提拉法生长的<0001>方向的优质籽晶，使用长管模具，进行管状蓝宝石的生长，晶体生长的温场条件要合理，横向温场要均匀，横向温差在2℃以内，纵向温度梯度在距模具端面10mm内为3-4℃，生长速率为30-40mm/h。上述规格尺寸的管状蓝宝石包括外径4mm-30mm，壁厚1.5mm-3mm，最大长度为250mm。上述模具选用高质量的锻压钼材，设计加工成为与所需晶体外观形状和尺寸相匹配，带有毛细缝的圆管状的高精度长管模具。” 

现有技术文献1公开的《生长高性能管状蓝宝石的方法》中在涉及采用的模具时，仅仅指出“设计加工成为与所需晶体外观形状和尺寸相匹配，带有毛细缝的圆管状的高精度长管模具。”缺少进一步的对所需模具的形状结构的限定，而且现有技术的圆管状模具在用导模法生产管状蓝宝石时，一次只能生长出1根管状蓝宝石，其生长过程中无法同时生长出2根以上管状蓝宝石晶体，显得生产效率低、单根耗能多、致使生产成本高。 

由此可见，研究并设计一种结构合理，能同时生长多根的，提高了生产效率、减少了单根耗能，从而降低了生产成本的用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具是必要的。 

实用新型内容：本实用新型的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种结构合理，能同时生长多根的，提高了生产效率、减少了单根耗能，从而降低了生产成本的用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具。 

本实用新型目的是通过如下技术方案实现的： 

一种用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具，其特征是包括带有通孔的板状定位座，至少2组嵌接于定位座通孔中的外钼管及套接于外钼管中的内钼管，所述内、外钼管之间具有间隙状生长缝，所述生长缝中成中心对称地卡接有控制生长缝宽度用的至少3片钼块，所述内、外钼管的下端穿过定位座通孔成为凸脚，所述凸脚上开设有进料槽，所述内、外钼管的上口竖截面呈锲形尖头，所述竖截面呈锲形尖头的内、外钼管的上口位于同一平面上。 

所述生长缝下端进料口连通于进料槽。 

所述竖截面呈锲形尖头的内、外钼管的上口的顶端之间的距离等于多根管状蓝宝石的每根管壁厚度。上述设计的技术效果在于：出料口的两侧的锲形尖头的设计，保证了锲形尖头之间的温场均匀，使生长出的管状蓝宝石不会出现生长纹。 

使用方法：经定位座将整个模具定位在坩埚中央，置于单晶生长炉内，在2050℃高温下，熔融状态的晶体在毛细作用下，经进料槽——生长缝下端进料口——顺着生长缝向上——从竖截面呈锲形尖头的内、外钼管的上口的顶端之间继续生长，在常用导晶板的引导下徐徐成长，由于是至少2组嵌接于定位座通孔中的外钼管及套接于外钼管中的内钼管组成，因此可以同时生长2、3、4、5根管状蓝宝石。附图1、2显示了同时生2根管状蓝宝石所用的模具结构示意图；图3显示了同时生4根管状蓝宝石所用的模具结构示意图。 

本实用新型实施得到的用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具，经试用，与现有技术相比显示了如下有益效果： 

1、结构合理，能同时生长多根管状蓝宝石。与现有技术文献1公开的《生长高性能管状蓝宝石的方法》中采用的模具不同，本实用新型技术方案中由至少2组嵌接于定位座通孔中的外钼管及套接于外钼管中的内钼管组成，如2组就能同时生长2根，3组就能同时生长3根，4组就能同时生长4根，5组就能同时生长5根管状蓝宝石。 

2、提高了生产效率、减少了单根耗能，从而降低了生产成本。如前所述，现有技术的圆管状模具在用导模法生产管状蓝宝石时，一次只能生长出1根管状蓝宝石；而采用本实用 新型实施得到的模具，在炉内熔料总量允许的条件下，耗费同样的电能和生长时间，能同时生长出2根、3根、甚至4根、5根管状蓝宝石，这就必然使生产效率成倍提高，单根耗能仅为现有技术的1/2、4/3、1/4、1/5，从而大幅度降低了生产成本。 

附图说明

图1为符合本实用新型主题的结构示意图；图2为图1中本实用新型沿A-A剖面显示的结构示意图；图3为同时生长4根管状蓝宝石的实施例示意图。 

具体实施方式

下面结合具体图示进一步说明本实用新型，图1、2显示了同时生长2根管状蓝宝石的实施例，图3显示了同时生长4根管状蓝宝石的示意图： 

如图1、2所示，一种用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具，其特征是包括带有通孔的板状定位座1，至少2组嵌接于定位座通孔中的外钼管2及套接于外钼管中的内钼管3，所述内、外钼管之间具有间隙状生长缝4，所述生长缝中成中心对称地卡接有控制生长缝宽度用的至少3片钼块5，所述内、外钼管的下端穿过定位座通孔成为凸脚6，所述凸脚上开设有进料槽61，所述内、外钼管的上口21、31竖截面呈锲形尖头，所述竖截面呈锲形尖头的内、外钼管的上口位于同一平面7上。 

如图1所示，所述生长缝4下端进料口连通于进料槽61。 

如图1所示，所述竖截面呈锲形尖头的内、外钼管的上口21、31的顶端之间的距离等于多根管状蓝宝石的每根管壁厚度。 

如图3所示，4组嵌接于定位座1通孔中的外钼管2及套接于外钼管中的内钼管3组成，排列成“一”字状是便于生长过程中透过晶体生长炉侧面的观察窗口对每根管状蓝宝石的观察控制。 

显然，只需增加嵌接于定位座1通孔中的外钼管2及套接于外钼管中的内钼管3的组数，就可能增加同时生长出更多根数的管状蓝宝石，对本领域技术人员而言，在理解本实用新型的创新之处后，是不用付出创造性劳动就能实现的，因此，显然是落在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (3)

1.一种用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具，其特征是包括带有通孔的板状定位座(1)，至少2组嵌接于定位座通孔中的外钼管(2)及套接于外钼管中的内钼管(3)，所述内、外钼管之间具有间隙状生长缝(4)，所述生长缝中成中心对称地卡接有控制生长缝宽度用的至少3片钼块(5)，所述内、外钼管的下端穿过定位座通孔成为凸脚(6)，所述凸脚上开设有进料槽(61)，所述内、外钼管的上口(21)、(31)竖截面呈锲形尖头，所述竖截面呈锲形尖头的内、外钼管的上口位于同一平面(7)上。 

2.根据权利要求1所述的用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具，其特征是所述生长缝(4)下端进料口连通于进料槽(61)。 

3.根据权利要求1所述的用于导模法同时生长多根管状蓝宝石的模具，其特征是所述竖截面呈锲形尖头的内、外钼管的上口(21)、(31)的顶端之间的距离等于多根管状蓝宝石的每根管壁厚度。 

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