CN203715792U - 一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于结晶工艺学领域，尤其是涉及一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置。该保护装置包括坩埚壳体，坩埚壳体内设有存放蓝宝石晶体的坩埚，所述的坩埚壳体底部设有炉体底板，炉体底板下面设有下部水冷通道，坩埚下面连接有埚托，埚托底部连接有埚托支撑盘，埚托支撑盘与炉体底板之间设有隔热保护板，坩埚壳体内与埚托对应的部分形成坩埚的加热区域，该加热区域内设有下保温屏。本实用新型的有益效果是：炉体底板上加设隔热保护板，能够有效阻隔炉体内部较多的热量传递，进而减少传递至炉体底板的热量，防止炉体底板受热变形，保证坩埚受热温度均匀，保证蓝宝石晶体的生长及品质。

Description

一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置

技术领域

本实用新型属于结晶工艺学领域，尤其是涉及一种能够阻隔部分热量，减小炉体底板的受热温度的蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置。

背景技术

现有蓝宝石晶体生长炉炉体均为304不锈钢材料制作，埚托和埚托支撑盘为钨，钼等材料，支撑坩埚的埚托和埚托支撑盘直接放在炉体底板上面，炉体底部设置单独的冷却水道。炉体内部温场的温度为2300℃左右，而炉体材料304不锈钢耐温1000℃～1200℃；在晶体生长过程中，由于金属易导热，温场的热量通过埚托和埚托支撑盘会导一部分热量到炉体底板，虽然有冷却水道冷却，但由于直接接触这一部分热量会使得底板逐渐变形，导致埚托倾斜，使炉体内部的温场不均匀，从而影响了蓝宝石晶体的生长。

如公告号为：CN203096231U的中国实用新型专利提供的一种蓝宝石生长炉，包括蓝宝石生长炉本体及测温装置，蓝宝石生长炉本体底部中心设一探测孔，探测孔由隔热材料构成且呈空心圆柱结构，一端与坩埚连接且连接处设倒锥形连接口，另一端嵌在蓝宝石生长炉本体底内，蓝宝石生长炉本体底部设置降温装置，测温装置由传热部及测温部构成且传热部与测温部构成螺纹连接，传热部置于探测孔内并于坩埚紧密接触，传热部置于蓝宝石生长炉底部外侧，且测温部外侧与降温装置连接。该蓝宝石生长炉内设置了测温装置，可用于准确测量炉内温度，但仍然无法解决炉内温度过高，造成的炉体底板变形，埚托倾斜的隐患，坩埚倾斜后，周围温度不均匀，会影响蓝宝石晶体的生长及品质。

实用新型内容

本实用新型主要是针对现有生长炉温度过高所存在的高温容易使炉体底板变形，影响蓝宝石晶体的生长及品质的问题，提供一种能够阻隔部分热量，减小炉体底板的受热温度，保护炉体底板不会变形的蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置，包括坩埚壳体，坩埚壳体内设有存放蓝宝石晶体的坩埚，所述的坩埚壳体底部设有炉体底板，炉体底板下面设有下部水冷通道，坩埚下面连接有埚托，埚托底部连接有埚托支撑盘，埚托支撑盘与炉体底板之间设有隔热保护板，坩埚壳体内与埚托对应的部分形成坩埚的加热区域，该加热区域内设有下保温屏。在蓝宝石晶体生长炉炉体底板上面设计一层大小厚度适宜的隔热保护板，埚托和埚托支撑盘放在此保护装置上面，与底板不直接接触，此隔热保护板能够承受高温且变形量很小，由于在蓝宝石晶体生长过程中炉体内部的温场温度需要呈一定的阶梯型，所以该保护装置不能完全阻隔炉体内部的温度，需要散发通过炉体底板冷却水带走一小部分热量，此热量必须在炉体底板的承受范围内。此保护装置不但能承受炉体内部的高温，保护炉体底板不直接受到传递的高温变形，而且又能带走一部分温度使温场温度符合蓝宝石生长的要求。

作为优选，坩埚、埚托、埚托支撑盘和下保温屏均由钨合金或钼合金制造而成，炉体底板由304不锈钢材制成，隔热保护板由氧化铝或氧化锆制成。炉体底板由304不锈钢材制成，304不锈钢的耐温范围为1000℃～1200℃，当炉体底板的受热温度超过此范围后，炉体底板就会弯曲变形，造成埚托倾斜，因而加设隔热保护板，保证蓝宝石晶体的生长及品质。

作为优选，所述的坩埚壳体内设有台阶状的定位凸台，定位凸台的台阶面搭接在隔热保护板上面。定位凸台卡接在隔热保护板侧面，用于束缚隔热保护板，防止其窜动。

作为优选，所述的埚托支撑盘上朝向隔热保护板的侧面的外缘凸起，埚托支撑盘通过该凸起部分与隔热保护板搭接。埚托支撑盘只通过边缘凸起的部分与隔热保护板连接，接触面积较小，故热传递受热面也较小，能够减少传递给隔热保护板的热量，进而保护炉体底板。

作为优选，所述的隔热保护板的厚度至少为炉体底板厚度的1.5倍。为提高的隔热保护板的隔热能力，隔热保护板应具备较大厚度，隔热保护板的厚度至少为炉体底板厚度的1.5倍，满足使用需要。

作为优选，所述的埚托底部设有卡槽，埚托通过所述卡槽与埚托支撑盘卡合连接。埚托通过所述卡槽与埚托支撑盘卡合连接，连接牢固可靠，埚托不易晃动。

因此，本实用新型的有益效果是：炉体底板上加设隔热保护板，能够有效阻隔炉体内部较多的热量传递，进而减少传递至炉体底板的热量，防止炉体底板受热变形，保证坩埚受热温度均匀，保证蓝宝石晶体的生长及品质。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中所示：1-坩埚壳体、2-坩埚、3-炉体底板、4-下部水冷通道、5-埚托、6-埚托支撑盘、7-隔热保护板、8-下保温屏、9-定位凸台。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如说明书附图1所示，一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置，包括坩埚壳体1，坩埚壳体1内设有存放蓝宝石晶体的坩埚2，坩埚壳体1底部设有炉体底板3，炉体底板3下面设有下部水冷通道4，坩埚2下面连接有埚托5，埚托5底部设有卡槽，埚托5通过卡槽与埚托支撑盘6卡合连接，埚托支撑盘6与炉体底板3之间设有隔热保护板7，坩埚壳体1内设有台阶状的定位凸台9，定位凸台9的台阶面搭接在隔热保护板7上面，埚托支撑盘6上朝向隔热保护板7的侧面的外缘凸起，埚托支撑盘6通过该凸起部分与隔热保护板7搭接，隔热保护板7的厚度至少为炉体底板3厚度的1.5倍，坩埚壳体1内与埚托5对应的部分形成坩埚2的加热区域，该加热区域内设有下保温屏8，坩埚2、埚托5、埚托支撑盘6和下保温屏8均由钨合金或钼合金制造而成，作为优选方案，本实施例选取坩埚2、埚托5、埚托支撑盘6和下保温屏8均由钨合金制成，炉体底板3由304不锈钢材制成，隔热保护板7由氧化铝或氧化锆制成，作为优选方案，本实施例选取隔热保护板7由氧化铝制成。

炉体内部温场的温度为2300℃左右，而炉体材料304不锈钢耐温1000℃～1200℃；在晶体生长过程中，由于金属易导热，温场的热量通过埚托和埚托支撑盘会导一部分热量到炉体底板，虽然有冷却水道冷却，但由于直接接触这一部分热量会使得底板逐渐变形，导致埚托倾斜，使炉体内部的温场不均匀，从而影响了蓝宝石晶体的生长。

而在本实施例中，通过如下方式解决上述问题：在蓝宝石晶体生长炉炉体底板上面设计一层大小厚度适宜的隔热保护板，埚托和埚托支撑盘放在此保护装置上面，与底板不直接接触，此隔热保护板能够承受高温且变形量很小，由于在蓝宝石晶体生长过程中炉体内部的温场温度需要呈一定的阶梯型，所以该保护装置不能完全阻隔炉体内部的温度，需要散发通过炉体底板冷却水带走一小部分热量，此热量必须在炉体底板的承受范围内。此保护装置不但能承受炉体内部的高温，保护炉体底板不直接受到传递的高温变形，而且又能带走一部分温度使温场温度符合蓝宝石生长的要求。

应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置，包括坩埚壳体（1），坩埚壳体（1）内设有存放蓝宝石晶体的坩埚（2），其特征在于，所述的坩埚壳体（1）底部设有炉体底板（3），炉体底板（3）下面设有下部水冷通道（4），坩埚（2）下面连接有埚托（5），埚托（5）底部连接有埚托支撑盘（6），埚托支撑盘（6）与炉体底板（3）之间设有隔热保护板（7），坩埚壳体（1）内与埚托（5）对应的部分形成坩埚（2）的加热区域，该加热区域内设有下保温屏（8），坩埚（2）、埚托（5）、埚托支撑盘（6）和下保温屏（8）均由钨合金或钼合金制造而成，炉体底板（3）由304不锈钢材制成，隔热保护板（7）由氧化铝或氧化锆制成，坩埚壳体（1）内设有台阶状的定位凸台（9），定位凸台（9）的台阶面搭接在隔热保护板（7）上面。

2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置，其特征在于，所述的埚托支撑盘（6）上朝向隔热保护板（7）的侧面的外缘凸起，埚托支撑盘（6）通过该凸起部分与隔热保护板（7）搭接。

3.根据权利要求1或2所述的一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置，其特征在于，所述的隔热保护板（7）的厚度至少为炉体底板（3）厚度的1.5倍。

4.根据权利要求1或2所述的一种蓝宝石晶体在生长炉底板保护装置，其特征在于，所述的埚托（5）底部设有卡槽，埚托（5）通过所述卡槽与埚托支撑盘（6）卡合连接。