CN204385325U - 一种用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，包括若干层圆环板，圆环板通过钨螺杆套件穿设固定为整体，圆环板与圆环板间设置有U型隔垫；圆环板向上而下，内径递增，外径递增；圆环板开设有观察孔，观察孔穿透所有圆环板。本实用新型所述的坩埚盖采用下层为圆环钨板、上层为圆环钼板的结合方式，并且圆环板与圆环板之间采用U型隔垫，不仅节省成本，还可保证坩埚盖整体具有一定的结构强度，延长整个坩埚盖的使用寿命，及有效抑制因变形严重导致坩埚口上端的温度梯度发生变化和挥发物、杂质等掉落至熔液影响原料纯度的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶体生长技术与设备领域，更具体地说，涉及一种用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖。
背景技术
蓝宝石晶体生长温度约为2050℃，在生长蓝宝石单晶，尤其是大尺寸蓝宝石单晶时,为保持炉内温度，控制合理的温度梯度，对保温系统的要求较为苛刻。保温结构包括坩埚盖、上下隔热屏、保温筒、保温填料需要等。由于蓝宝石单晶的生长温度高，因此，要求保温材料具有较高的机械和热负载能力。加强低温区的保温,控制温度梯度和高温区的过热温度,以保证晶体不开裂,生长界面稳定与熔体不局部成核结晶。
另外，生长高品质、高熔点的蓝宝石晶体，要求生长环境相对纯净。若采用低熔点材料保温，在高温生长环境下会挥发，并进入晶体内部。虽然部分杂质(例如炭杂质)可以通过退火工艺可以消除，但杂质取出后所留下的原子空位却无法消除，对晶体品质造成不良影响。
坩埚盖位于坩埚的上方，接受热辐射最多。为保持炉内温度、防止过高的温度对炉壳造成损害，坩埚盖必须有很好的隔热效果，另外，坩埚盖上还需要预留出籽晶插孔及观察窗的位置。
现有坩埚盖的籽晶插孔及观察窗均设置在坩埚盖中心位置，当晶体尺寸大于80Kg级时，必须加大开孔尺寸才能观察到晶体放肩、控径的生长状况，当坩埚盖中部开孔较大时，不仅会影响坩埚盖的保温性能和晶体生长的温度梯度，同时杂质更容易从开孔部位掉入生长熔液。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种埚口梯度调节效果好、便于观察的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖。
本实用新型的技术方案如下：
一种用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，包括若干层圆环板，圆环板通过钨螺杆套件穿设固定为整体，圆环板与圆环板间设置有U型隔垫；圆环板向上而下，内径递增，外径递增；圆环板开设有观察孔，观察孔穿透所有圆环板。
作为优选，圆环板包括若干层圆环钼板或圆环钨板，或者包括若干层圆环钼板与至少一层圆环钨板，圆环钼板设置在圆环钨板上方。
作为优选，钨螺杆套件包括钨螺杆、螺帽、钨铝丝，钨螺杆穿设在所有圆环板后，钨螺杆的一端旋接螺帽，钨螺杆的另一端开设有至少一个径向的固定通孔，钨铝丝穿设在固定通孔内。
作为优选，用钨绳将钨铝丝与钨螺杆紧密缠绕。
作为优选，观察孔在圆环板上沿圆周方向均匀公布。
作为优选，观察孔为长条状，并且呈放射状排列。
作为优选，观察孔为椭圆孔，椭圆远离圆环板中心的顶点到圆环板中心的距离不小于180mm，短轴为20-40mm。
作为优选，U型隔垫呈放射状设置在圆环板与圆环板之间，将相邻的圆环板隔开，U型隔垫的长度小于与其相邻的下方的圆环板的圆环宽度。
作为优选，钨螺杆套件均匀设置在圆环板的外侧，U型隔垫的一端穿设在钨螺杆套件上。
本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型所述的坩埚盖采用下层为圆环钨板、上层为圆环钼板的结合方式，并且圆环板与圆环板之间采用U型隔垫，不仅节省成本，还可保证坩埚盖整体具有一定的结构强度，延长整个坩埚盖的使用寿命，及有效抑制因变形严重导致坩埚口上端的温度梯度发生变化和挥发物、杂质等掉落至熔液影响原料纯度的现象；
2、采用多层圆环板的结构，利用钨钼材质熔点高、热传导性能好的特点可进一步保证晶体生长的高温环境，同时通过调节圆环板之间的间隙能够获得均匀稳定的温场，并形成适合于80Kg级以上大尺寸蓝宝石生长的温度梯度，大大提高大尺寸蓝宝石晶体的品质；
3、在圆环板上沿圆周均匀开设观察孔，便于观察大尺寸晶体的生长过程，同时也可缩小圆环板中心的开孔尺寸，这样既降低了杂质掉入生长熔液的可能，还保证了晶体放肩生长的高温环境，更便于准确把握晶体在放肩、控径时的尺寸精确度，解决晶体放肩及控径生长时因尺寸控制和温度控制偏差过大产生的长角、而引起的制程异常和晶体整体开裂问题；
4、钨螺杆套件采用一端加工固定通孔，即采用插销固定、钨绳加固的固定方式，操作简单，同时根本杜绝了采用两头螺帽固定方式因高温使用或使用多次后无法松开的问题。这样本实用新型所述的坩埚盖实现了可拆卸、更换的效果，很大程度上节省生产成本和保证了坩埚盖的安全使用。
附图说明
图1是本实用新型的剖视图；
图2是本实用新型的俯视图；
图中：10是圆环板，11是U型隔垫，12是钨螺杆，13是螺帽，14是钨铝丝，15是固定通孔，16是观察孔。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。
如图1、图2所示的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，包括若干层圆环板10，圆环板10通过钨螺杆套件穿设固定为整体，圆环板10与圆环板10间设置有U型隔垫11；圆环板10向上而下，内径递增，外径递增；圆环板10开设有观察孔16，观察孔16穿透所有圆环板10。
圆环板10包括若干层圆环钼板或圆环钨板，或者包括若干层圆环钼板与至少一层圆环钨板，圆环钼板设置在圆环钨板上方。下层为圆环钨板、上层为圆环钼板的结合方式，并且圆环板10与圆环板10之间采用U型隔垫11，不仅节省成本，还可保证坩埚盖整体具有一定的结构强度，延长整个坩埚盖的使用寿命，及有效抑制因变形严重导致坩埚口上端的温度梯度发生变化和挥发物、杂质等掉落至熔液影响原料纯度的现象。根据钼与钨的材料特性，通过改变圆环钼板与圆环钨板的数量，可以对生长炉内的温度进行微调。
U型隔垫11呈放射状设置在圆环板10与圆环板10之间，将相邻的圆环板10隔开，U型隔垫11的长度小于与其相邻的下方的圆环板10的圆环宽度。
本实施例中，包括至少5层圆环板10，圆环钨板数量为1-2片，U型隔垫11为U型钨隔垫。在圆环板10外侧沿圆周方向均布8-16个安装固定通孔15，并于安装固定通孔15中套接有钨螺杆套件；U型隔垫11长度根据每层圆环板10外径内径大小设置，隔垫高度为2-5mm。
钨螺杆套件包括钨螺杆12、螺帽13、钨铝丝14，钨螺杆12穿设在所有圆环板10后，钨螺杆12的一端旋接螺帽13，钨螺杆12的另一端开设有至少一个径向的固定通孔15，钨铝丝14穿设在固定通孔15内。钨螺杆套件均匀设置在圆环板10的外侧，U型隔垫11的一端穿设在钨螺杆套件上。
本实施例中，钨螺杆12直径3-8mm，钨螺杆12一端设有配套螺帽13，钨螺杆12另一端沿径向方向设置有直径为2-2.5mm的固定通孔15，固定通孔15个数为1-3个，在固定通孔15处配有长20-30mm、直径2-2.5mm的钨铝丝14；安装时将每片圆环板10和U型隔垫11穿过，最后用钨铝丝14穿过固定通孔15，再用直径约0.15的钨丝编好的绳将钨螺杆12及钨铝丝14缠绕加以牢固。
观察孔16在圆环板10上沿圆周方向均匀公布，观察孔16为长条状，并且呈放射状排列。在圆环板10上沿圆周均匀开设观察孔16，便于观察大尺寸晶体的生长过程，同时也可缩小圆环板10中心的开孔尺寸，这样既降低了杂质掉入生长熔液的可能。还保证了晶体放肩生长的高温环境，更便于准确把握晶体在放肩、控径时的尺寸精确度，解决晶体放肩及控径生长时因尺寸控制和温度控制偏差过大产生的长角、而引起的制程异常和晶体整体开裂问题。
本实施例中，所述观察孔16个数为3个，形状为椭圆形，椭圆远离圆环板中心的顶点到圆环板中心的距离不小于180mm，短轴为20-40mm。针对于常见的肩宽300mm的晶体，椭圆远离圆环板中心的顶点到圆环板中心的距离为200mm，短轴为30mm。
上述实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作对本实用新型的限定。只要是依据本实用新型的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本实用新型的权利要求的范围内。
Claims (9)
1.一种用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，包括若干层圆环板，圆环板通过钨螺杆套件穿设固定为整体，圆环板与圆环板间设置有U型隔垫；圆环板向上而下，内径递增，外径递增；圆环板开设有观察孔，观察孔穿透所有圆环板。
2.根据权利要求1所述的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，圆环板包括若干层圆环钼板或圆环钨板，或者包括若干层圆环钼板与至少一层圆环钨板，圆环钼板设置在圆环钨板上方。
3.根据权利要求1所述的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，钨螺杆套件包括钨螺杆、螺帽、钨铝丝，钨螺杆穿设在所有圆环板后，钨螺杆的一端旋接螺帽，钨螺杆的另一端开设有至少一个径向的固定通孔，钨铝丝穿设在固定通孔内。
4.根据权利要求3所述的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，用钨绳将钨铝丝与钨螺杆紧密缠绕。
5.根据权利要求1所述的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，观察孔在圆环板上沿圆周方向均匀公布。
6.根据权利要求5所述的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，观察孔为长条状，并且呈放射状排列。
7.根据权利要求6所述的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，观察孔为椭圆孔，椭圆远离圆环板中心的顶点到圆环板中心的距离不小于180mm，短轴为20-40mm。
8.根据权利要求1所述的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，U型隔垫呈放射状设置在圆环板与圆环板之间，将相邻的圆环板隔开，U型隔垫的长度小于与其相邻的下方的圆环板的圆环宽度。
9.根据权利要求1所述的用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖，其特征在于，钨螺杆套件均匀设置在圆环板的外侧，U型隔垫的一端穿设在钨螺杆套件上。
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| CN201420811015.1U CN204385325U (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 一种用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖 |
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| CN104630888A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-05-20 | 福建鑫晶精密刚玉科技有限公司 | 一种用于蓝宝石生长炉的可视坩埚盖 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Visual crucible cover for sapphire growth furnace Effective date of registration: 20151229 Granted publication date: 20150610 Pledgee: Agricultural Bank Chinese Liancheng County branch of Limited by Share Ltd Pledgor: Fujian Xinjin Precision Corundum Technology Co.,Ltd. Registration number: 2015990001186 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180612 Address after: 832000 intersection of East seven road and north nine road of Shihezi Development Zone, Xinjiang Patentee after: SHIHEZI XINLEI OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 364000 FA1-1 and FA1-2 plots of Liancheng County Industrial Park, Longyan, Fujian Patentee before: Fujian Xinjin Precision Corundum Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150610 Termination date: 20201218 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |