CN206562475U - 一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉，包括炉体、保温屏、保温屏支架、坩埚、坩埚支架、旋转装置和电动机，旋转装置包括转盘轴承一、转盘轴承二、锥形齿轮盘一、锥形齿轮盘二和锥形齿轮，保温屏支架下部固定在转盘轴承一内圈上，转盘轴承一外圈固定在炉壁上，内圈下部固定有锥形齿轮盘一；坩埚支架上端固定坩埚，中部固定有水平的锥形齿轮盘二，下端固定在转盘轴承二内圈上，转盘轴承二外圈固定在炉体底部；锥形齿轮固定在电动机轴端处，锥形齿轮与锥形齿轮盘一和锥形齿轮盘二啮合。本实用新型通过使坩埚和保温屏沿相反方向转动，使坩埚径向的温度均匀；用旋转坩埚代替旋转晶种，可避免晶种振动对长晶质量的影响，使用效果良好。

Description

一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉

技术领域

本实用新型属于蓝宝石的长晶设备技术领域，具体涉及一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉。

背景技术

蓝宝石单晶具有优良的光学、机械、化学和电性能，从0.190um至5.5um波段均具有较高的光学透过率，强度高、耐冲刷、耐腐蚀、耐高温，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作，因而被广泛用作各种光学元件和红外军事装置、空间飞行器、高强度激光器的窗口材料、各种精密仪器仪表、钟表和其他精密机械的轴承或耐磨元件。蓝宝石单晶的制备技术包括提拉法、焰熔法、柑竭下降法、温度梯度法、导模法、热交换法、水平定向凝固法、泡生法、微量提拉法等，其中泡生法已被国内外多家公司证明是目前最适合产业化生产的一种大尺寸蓝宝石单晶生长方法。

泡生法制造蓝宝石晶体的过程是将原料放入长晶炉的坩埚内，加热至熔汤状态，用一根受冷的籽晶与熔体接触，当界面的温度低于凝固点，籽晶开始生长，通过钨钼保温屏和水冷系统控制坩埚内的温度梯度，使晶体生长；同时，为了长晶需要，还需要在长晶过程中旋转晶种。其中，钨钼保温屏对称地安装到长晶炉内，安装钨钼保温屏过程中的机械偏移或长期使用导致的形变，会使炉内坩埚的热场发生不同程度的畸变，直接影响长晶过程中的坩埚的受热均匀度；长晶过程中对旋转晶种的旋转会导致晶种振动；以上两种因素均会影响长晶质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述蓝宝石长晶炉在安装钨钼保温屏过程中的机械偏移或长期使用导致的保温屏形变而使热场发生畸变，及旋转晶种时的晶种振动影响长晶质量的不足，提供一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉，包括炉体、炉体内的保温屏、保温屏支架、坩埚、坩埚支架、旋转装置和炉体外的电动机，保温屏固定在环形保温屏支架内侧，坩埚设于环形保温屏内部，所述旋转装置包括转盘轴承一、转盘轴承二、锥形齿轮盘一、锥形齿轮盘二和锥形齿轮，保温屏支架下部固定在转盘轴承一的内圈上，转盘轴承一的外圈固定在炉体内壁上，转盘轴承一的内圈下部固定有锥形齿轮盘一；所述坩埚支架上端固定有坩埚，中部固定有水平的锥形齿轮盘二，锥形齿轮盘二位于锥形齿轮盘一下方，坩埚支架下端固定在转盘轴承二的内圈上，转盘轴承二的外圈固定在炉体底部；所述锥形齿轮固定在电动机的轴端处，且锥形齿轮位于锥形齿轮盘一和锥形齿轮盘二之间，与锥形齿轮盘一和锥形齿轮盘二啮合。

作为本实用新型一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉的进一步改进，所述电动机为永磁同步电动机。

作为本实用新型一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉的进一步改进，所述坩埚支架的主体为中空的圆柱形钢结构。

本实用新型所提供的一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉，通过使坩埚和保温屏沿相反方向转动，使坩埚径向的热场均匀，避免安装钨钼保温屏过程中的机械偏移或长期使用导致的形变而使坩埚径向受热不均匀，提高了蓝宝石长晶质量；同时，用旋转坩埚代替旋转晶种，可避免晶种振动对长晶质量的影响。

附图说明

图1为本实用新型具有旋转装置的蓝宝石长晶炉的结构示意图；

附图标记：1、炉体，2、保温屏，3、保温屏支架，4、坩埚，5、坩埚支架，6、电动机，7、转盘轴承一，8、转盘轴承二，9、锥形齿轮盘一，10、锥形齿轮盘二，11、锥形齿轮。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉的技术方案作进一步描述。

如图1所示，一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉，包括炉体1、炉体1内的保温屏2、保温屏支架3、坩埚4、坩埚支架5、旋转装置和炉体1外的电动机6，保温屏2固定在环形保温屏支架3内侧，坩埚4设于环形保温屏2内部，所述旋转装置包括转盘轴承一7、转盘轴承二8、锥形齿轮盘一9、锥形齿轮盘二10和锥形齿轮11，保温屏支架3下部固定在转盘轴承一7的内圈上，转盘轴承一7的外圈固定在炉体1内壁上，转盘轴承一7的内圈下部固定有锥形齿轮盘一9；所述坩埚支架5上端固定有坩埚4，中部固定有水平的锥形齿轮盘二10，锥形齿轮盘二10位于锥形齿轮盘一9下方，坩埚支架5下端固定在转盘轴承二8的内圈上，转盘轴承二8的外圈固定在炉体1底部；所述锥形齿轮11固定在电动机6的轴端处，且锥形齿轮11位于锥形齿轮盘一9和锥形齿轮盘二10之间，与锥形齿轮盘一9和锥形齿轮盘二10啮合；所述电动机6为永磁同步电动机；所述坩埚支架5的主体为中空的圆柱形钢结构。

在蓝宝石长晶过程中，本实用新型具有旋转装置的蓝宝石长晶炉的电动机6通过锥形齿轮11带动锥形齿轮盘一9和锥形齿轮盘二10向相反的方向转动，带动保温屏2和坩埚4沿其轴向向相反的方向转动，使坩埚4径向的受热均匀，避免安装保温屏2过程中的机械偏移或长期使用导致的形变使热场发生畸变，从而使坩埚径向受热不均匀，保证了蓝宝石长晶需要的温度梯度，提高了蓝宝石长晶质量；同时，用旋转坩埚4代替旋转晶种，可避免晶种振动对长晶质量的影响，使用效果良好。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案内容，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉，包括炉体（1）、炉体（1）内的保温屏（2）、保温屏支架（3）、坩埚（4）、坩埚支架（5）、旋转装置和炉体（1）外的电动机（6），保温屏（2）固定在环形保温屏支架（3）内侧，坩埚（4）设于环形保温屏（2）内部，其特征在于：所述旋转装置包括转盘轴承一（7）、转盘轴承二（8）、锥形齿轮盘一（9）、锥形齿轮盘二（10）和锥形齿轮（11），保温屏支架（3）下部固定在转盘轴承一（7）的内圈上部，转盘轴承一（7）的外圈固定在炉体（1）内壁上，转盘轴承一（7）的内圈下部固定有锥形齿轮盘一（9）；所述坩埚支架（5）上端固定有坩埚（4），中部固定有水平的锥形齿轮盘二（10），锥形齿轮盘二（10）位于锥形齿轮盘一（9）下方，坩埚支架（5）下端固定在转盘轴承二（8）的内圈上，转盘轴承二（8）的外圈固定在炉体（1）底部；所述锥形齿轮（11）固定在电动机（6）的轴端处，且锥形齿轮（11）位于锥形齿轮盘一（9）和锥形齿轮盘二（10）之间，与锥形齿轮盘一（9）和锥形齿轮盘二（10）啮合。

2.如权利要求1所述的一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉，其特征在于：所述电动机（6）为永磁同步电动机。

3.如权利要求1所述的一种具有旋转装置的蓝宝石长晶炉，其特征在于：所述坩埚支架（5）的主体为中空的圆柱形钢结构。