CN206562482U - 一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备 - Google Patents

一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备 Download PDF

Info

Publication number
CN206562482U
CN206562482U CN201720039346.1U CN201720039346U CN206562482U CN 206562482 U CN206562482 U CN 206562482U CN 201720039346 U CN201720039346 U CN 201720039346U CN 206562482 U CN206562482 U CN 206562482U
Authority
CN
China
Prior art keywords
pyatyi
cooling
furnace
component
plc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201720039346.1U
Other languages
English (en)
Inventor
姚刚
蔺崇召
孙占喜
李吾臣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XUCHANG TIANGE SILICON TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
XUCHANG TIANGE SILICON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XUCHANG TIANGE SILICON TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical XUCHANG TIANGE SILICON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201720039346.1U priority Critical patent/CN206562482U/zh
Priority to PCT/CN2017/088927 priority patent/WO2018129860A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206562482U publication Critical patent/CN206562482U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B17/00—Single-crystal growth onto a seed which remains in the melt during growth, e.g. Nacken-Kyropoulos method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16—Oxides
    • C30B29/20—Aluminium oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，包括PLC控制器、供水泵和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管、温度传感器和电子流量阀，冷却水管缠绕在炉壁外，冷却水管进水口设有电子流量阀，出水口处设有温度传感器；五级冷却组件的温度传感器信号输出端分别与PLC控制器连接，PLC控制器分别与五级冷却组件的电子流量阀控制端连接；所述供水泵的出水口通过管道分别与五级冷却组件的冷却水管进水口连接，PLC控制器的信号输出端与供水泵控制端连接。本实用新型对炉壁的局部温度、温度控制的精确度和冷水流量的调节范围均具有良好效果。

Description

一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备
技术领域
本实用新型属于蓝宝石的长晶设备技术领域，具体涉及一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备。
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一般过程是将一根受冷的籽晶与熔体接触，界面的温度低于凝固点，籽晶开始生长，为了使晶体不断长大，就需要逐渐降低熔体的温度，同时旋转晶体；也可以缓慢的上提晶体，扩大散热面。
目前，市场上对高品质、大尺寸蓝宝石单晶的需求越来越大，保证长晶炉内合理的温度梯度是生长高品质、大尺寸蓝宝石单晶的前提条件。现有的方案中，采用水冷系统获得长晶需要的温度梯度，将水管缠绕在炉壁外侧，通过管道中的冷水带走多余的热量。由于炉壁外表面的面积较大，不能通过水冷系统对炉壁的局部温度进行精细调节，难以获得合适的温度梯度，长晶速度慢；现有方案中多采用开环控制，直接控制进水口的阀门，对经验依赖较大，长晶质量难以保证。
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水冷系统不能通过水冷系统对炉壁的局部温度进行精细调节，且采用开环控制，对经验依赖较大，长晶质量难以保证的不足，提供一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备。
为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，包括PLC控制器、供水泵和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管、温度传感器和电子流量阀，冷却水管缠绕在炉壁外，冷却水管的进水口上设有电子流量阀，出水口处设有温度传感器；五级冷却组件的温度传感器信号输出端分别与PLC控制器的信号输入端连接，PLC控制器的信号输出端分别与五级冷却组件的电子流量阀控制端连接；所述供水泵的出水口通过管道分别与五级冷却组件的冷却水管进水口连接，PLC控制器的信号输出端与供水泵控制端连接。
作为本实用新型一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备的进一步改进，所述供水泵为双吸式离心泵。
作为本实用新型一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备的进一步改进，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。
本实用新型所提供的一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，将长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，五段炉壁的外侧分别设有五级冷却组件，可实现对炉壁的局部温度进行精细调节；PLC控制器接收冷却水管出水口的温度信号，根据出水温度控制电子流量阀，实现对进水量的调节，对温度控制更精确；同时，PLC控制器可控制供水泵供水压力，配合电子流量阀的调节，可增大冷水流量的调节范围。本实用新型对炉壁的局部温度、温度控制的精确度和冷水流量的调节范围均具有良好效果，且实现本实用新型结构的成本较低，应用前景良好。
附图说明
图1为本实用新型分级闭环控制冷却设备的结构示意图；
附图标记：1、PLC控制器，2、供水泵，3、冷却水管，4、温度传感器，5、电子流量阀。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备的技术方案作进一步描述。
如图1所示，一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，包括PLC控制器1、供水泵2和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管3、温度传感器4和电子流量阀5，冷却水管3缠绕在炉壁外，冷却水管3的进水口上设有电子流量阀5，出水口处设有铂电阻温度传感器4；五级冷却组件的温度传感器4信号输出端分别与PLC控制器1的信号输入端连接，PLC控制器1的信号输出端分别与五级冷却组件的电子流量阀5控制端连接；所述供水泵2为双吸式离心泵，供水泵2的出水口通过管道分别与五级冷却组件的冷却水管3进水口连接，PLC控制器1的信号输出端与供水泵2控制端连接。
本实用新型所提供的一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，将长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，五段炉壁的外侧分别设有五级冷却组件，可实现对炉壁的局部温度进行精细调节；PLC控制器1接收冷却水管3出水口的温度信号，根据出水温度控制电子流量阀5，实现对进水量的调节，对温度控制更精确；同时，PLC控制器1可控制供水泵2供水压力，配合电子流量阀5的调节，可增大冷水流量的调节范围。本实用新型对炉壁的局部温度、温度控制的精确度和冷水流量的调节范围均具有良好效果，且实现本实用新型结构的成本较低，应用前景良好。
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)

1.一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，其特征在于：包括PLC控制器（1）、供水泵（2）和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管（3）、温度传感器（4）和电子流量阀（5），冷却水管（3）缠绕在炉壁外，冷却水管（3）的进水口上设有电子流量阀（5），出水口处设有温度传感器（4）；五级冷却组件的温度传感器（4）信号输出端分别与PLC控制器（1）的信号输入端连接，PLC控制器（1）的信号输出端分别与五级冷却组件的电子流量阀（5）控制端连接；所述供水泵（2）的出水口通过管道分别与五级冷却组件的冷却水管（3）进水口连接，PLC控制器（1）的信号输出端与供水泵（2）控制端连接。
2.如权利要求1所述的一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，其特征在于：所述供水泵（2）为双吸式离心泵。
3.如权利要求1所述的一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，其特征在于：所述温度传感器（4）为铂电阻温度传感器。
CN201720039346.1U 2017-01-13 2017-01-13 一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备 Expired - Fee Related CN206562482U (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720039346.1U CN206562482U (zh) 2017-01-13 2017-01-13 一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备
PCT/CN2017/088927 WO2018129860A1 (zh) 2017-01-13 2017-06-19 一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720039346.1U CN206562482U (zh) 2017-01-13 2017-01-13 一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206562482U true CN206562482U (zh) 2017-10-17

Family

ID=60028731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201720039346.1U Expired - Fee Related CN206562482U (zh) 2017-01-13 2017-01-13 一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN206562482U (zh)
WO (1) WO2018129860A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111850688A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 哈尔滨秋硕半导体科技有限公司 一种抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116215715B (zh) * 2023-04-28 2023-07-07 太原占翼科技有限公司 用于氢燃料电池车发电的储氢装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3898051A (en) * 1973-12-28 1975-08-05 Crystal Syst Crystal growing
TW201235518A (en) * 2012-03-06 2012-09-01 Tera Xtal Technology Corp Sapphire material and production method thereof
CN103898599A (zh) * 2012-12-31 2014-07-02 江苏双良新能源装备有限公司 蓝宝石长晶炉冷却水分配器
CN104313683A (zh) * 2014-11-21 2015-01-28 刘瑜 一种泡生法蓝宝石长晶设备的冷却水温度自动控制装置
CN104328486B (zh) * 2014-11-22 2016-10-19 宁波晶工晶体科技有限公司 一种泡生法蓝宝石长晶设备的冷却水压力闭环控制系统
CN204849118U (zh) * 2015-06-15 2015-12-09 哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司 改进的泡生法蓝宝石单晶炉冷却系统结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111850688A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 哈尔滨秋硕半导体科技有限公司 一种抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018129860A1 (zh) 2018-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100383295C (zh) 直拉式晶体生长炉自动控制方法
CN102877117B (zh) 基于多加热器的铸锭炉热场结构及运行方法
CN207452294U (zh) 一种带有冷却装置的炉盖
CN103103604B (zh) 大尺寸c向蓝宝石晶体制造方法
CN104651935B (zh) 一种坩埚上升法制备高品质蓝宝石晶体的方法
CN103194791B (zh) 大尺寸板状蓝宝石单晶体的水平定向区熔结晶制备方法
CN2900558Y (zh) 基于温度预测补偿的直拉式晶体生长炉
CN206562482U (zh) 一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备
CN104651934A (zh) 一种节能型蓝宝石晶体生长炉
CN207452295U (zh) 一种提高单晶硅拉速的冷却装置
CN109371461A (zh) 一种电阻法生长碳化硅晶体用装置及方法
CN103966668A (zh) 一种基于保护气氛控制棒状蓝宝石晶体直径的生长方法
CN102691098B (zh) 泡生法制备蓝宝石晶体的生长方法
CN204849118U (zh) 改进的泡生法蓝宝石单晶炉冷却系统结构
CN102703970A (zh) 泡生法生长掺钛蓝宝石晶体
CN206736402U (zh) 用于直拉法生产单晶硅棒的单晶炉
CN102677159A (zh) 晶体生长炉的水冷籽晶杆热交换装置
CN202137358U (zh) 一种定向凝固设备
CN104250852A (zh) 蓝宝石晶体生长装置及生长方法
CN207294942U (zh) 一种带石墨和水冷复合热屏的高效单晶生长炉
CN109306520A (zh) 一种泡生法生长蓝宝石晶体装置及方法
CN102677170B (zh) 一种控制蓝宝石生长尺寸的方法及系统
CN214572369U (zh) 一种磷化铟单晶生长的恒压恒流保护气装置
CN106149048A (zh) 一种ky法蓝宝石低真空晶体生长方法
CN206902281U (zh) 一种单晶炉

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171017

Termination date: 20180113

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee