CN2129766Y - 制备六硼化镧单晶用区域熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种制备六硼化镧及其它稀土
六硼化物单晶用的悬浮区域熔炼炉，该区域熔炼炉采
用双电弧加热，由底座和真空室组成，底座上有一升
降杆，升降杆上端为料棒支架，料棒支架两侧各有一
钨电极，电极可前后运动，底座上开有抽真空和充氩
气的孔：电路上串有限流用的可变电阻。该区域熔炼
炉可用于制备直径7～8毫米的六硼化物单晶，熔区
移动速度可达3毫米/分。
Description
本实用新型为一种悬浮区域熔炼炉，可用于制备六硼化镧及其它稀土六硼化物单晶。
目前，采用区域熔炼法制备六硼化镧单晶可分为电弧加热和感应加热两类，感应加热的悬浮区域熔炼炉可制得大尺寸的六硼化镧单晶，但该区熔炉结构复杂、造价昂贵；采用电弧加热则可以使炉子结构简单、造价低廉，但目前电弧加热的悬浮区熔炉为单电弧加热，电极位于料棒一侧，电极可上下移动，由于存在温度梯度，因此，单电弧加热不能对直径大于5毫米的六硼化镧料棒进行正常的区域熔炼提纯。
本实用新型的目的是得到一种双电弧加热的悬浮区域熔炼炉，可用以制备较大尺寸（直径为7～8mm）的六硼化镧单晶。
为实现上述目的，本实用新型是这样实现的：该区域熔炼炉由底座和位于底座上的真空室组成，底座上有一升降杆，升降杆上端为料棒支架料棒支架两侧各有一电极，由两个电弧同时加热料棒，电路上串有可变电阻，以防止电极与料棒接触时造成短路而使线路电流过大。
上述双电弧加热的区域熔炼炉的电极可前后运动；为保证温度场的均匀，两电极在料棒支架两侧是对称的。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细叙述。
图1为本实用新型区域熔炼炉结构示意图。
图2为该区域熔炼炉电源部分示意图。
图1中，底座7上为真空室1，真空室内有一升降杆3，升降杆3上部为料棒支架4，该升降杆由直流马达通过减速装置控制可上下运动，六硼化镧料棒5固定在料棒支架4上，料棒两侧为电极6，2为密封橡皮，底座上开有抽真空和充氩气的孔。该区域熔炼炉的电极可为钨电极或钽电极。
图2中，该区域熔炼炉的电源部分是这样的：该区域熔炼炉的直流电源由0～72V，0～200A硅整流器8供给，两个电 极与整流器的负极连接，六硼化镧料棒与整流器的正极连接，两个电极由直流马达通过减速装置控制前后运动，靠电极与料棒接触引弧，不另外安装引弧装置，由于电极与料棒接触时形成短路，根据欧姆定律I＝ (V)/(R) ，此时电路电流会变得很大，为保护整流电源，电路上串联有可变电阻限制引弧时电路电流过大。外加电阻值的大小只要能起到保护整流器的作用，而又不影响引弧和正常区域熔炼时的电流值即可。
炉壳与电路是绝缘的，通过炉子上的窥视孔，可以观察电极和料棒的运动位置及电弧状况。
下面介绍本实用新型的实施例。
将所需的六硼化镧粉在高温热压炉中1900℃下热压，再经线切割成小方条，成为六硼化镧多晶料棒，该料棒的相对密度为90～95％。将料棒装入炉内，使用钨电极。首先用机械泵和油扩散泵抽真空，当真空度达到9×10－2Pa后，向炉内充入纯度＞99.99％的氩气作为保护气体，当炉内氩气压力达到约2个大气压时，即可引燃电弧此时整流器输出电压为20伏，短路电流为20～30安，可变电阻R为1欧左右，开始先用较低温度的电弧（以不出现熔区为准）对多晶料棒进行灼烧，即料棒不熔透的情况下来加热料棒，使料棒在保持较好形状的同时密度得到提高，最后即可对料棒进行区域熔炼提纯。
制备直径7～8毫米的六硼化镧单晶的条件为：弧压9～10伏，弧流70～80安培，外加电阻R值不必调整，熔区自上而下移动，熔区移动速度3毫米／分左右，经过3～5次区域熔炼提纯，即可生长出合格的单晶棒。评定是否是单晶体，可用肉眼观察晶体生长线，或者用劳埃相
定。
本实用新型得到的双电弧加热的悬浮区域熔炼炉，还可用于制备六硼化铈单晶、六硼化镨单晶和六硼化钕单晶等。
与已有技术相比，本实用新型的区域熔炼炉单电弧加热变成双电弧同时加热，且料棒可上下移动，电极可左右移动，可用于制备较大尺寸的六硼化镧单晶，而且与国外使用感应加热区熔炉相比，同样制备7～8毫米直径的六硼化镧单晶棒，熔区移动速度可达3毫米／分左右，速度提高了近10倍。
Claims (3)
1、一种制备六硼化镧单晶用的悬浮区域熔炼炉，(以下简称“区域熔炼炉”)，由底座和位于底座上的真空室组成，底座上有一升降杆，升降杆上端为料棒支架，其特征在于：在料棒支架两侧各有一电极，由两电弧同时加热料棒，电路上串有可变电阻。
2、根据权利要求1所述的区域熔炼炉，其特征在于：所述的电极可前后运动。
3、根据权利要求1所述的区域熔炼炉，其特征在于：所述的电极在料棒支架两侧是对称的。
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|---|---|---|---|
| CN 91225507 CN2129766Y (zh) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 制备六硼化镧单晶用区域熔炼炉 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 91225507 CN2129766Y (zh) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 制备六硼化镧单晶用区域熔炼炉 |
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| CN2129766Y true CN2129766Y (zh) | 1993-04-14 |
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ID=33760436
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN2129766Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101469940B (zh) * | 2007-12-26 | 2012-01-25 | 北京有色金属研究总院 | 一种环形区域熔炼炉 |
| CN103849926A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-11 | 四川材料与工艺研究所 | 一种提拉高活性金属单晶的方法及设备 |
| WO2021012969A1 (zh) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | 韩振斌 | 电弧加热方法及装置 |
| CN112301412A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-02 | 湖南稀土金属材料研究院 | 稀土硼化物单晶制备设备及方法 |
| CN115058775A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-16 | 合肥工业大学 | 一种大尺寸、高性能三元稀土复合单晶材料及制备方法 |
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1991
- 1991-09-27 CN CN 91225507 patent/CN2129766Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101469940B (zh) * | 2007-12-26 | 2012-01-25 | 北京有色金属研究总院 | 一种环形区域熔炼炉 |
| CN103849926A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-11 | 四川材料与工艺研究所 | 一种提拉高活性金属单晶的方法及设备 |
| WO2021012969A1 (zh) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | 韩振斌 | 电弧加热方法及装置 |
| CN112301412A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-02 | 湖南稀土金属材料研究院 | 稀土硼化物单晶制备设备及方法 |
| CN115058775A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-16 | 合肥工业大学 | 一种大尺寸、高性能三元稀土复合单晶材料及制备方法 |
| CN115058775B (zh) * | 2022-06-07 | 2024-03-19 | 合肥工业大学 | 一种大尺寸、高性能三元稀土复合单晶材料及制备方法 |
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