CN220300915U - 晶体生产设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种晶体生产设备，用于生产泡生法蓝宝石籽晶，晶体生产设备包括：炉体；炉盖，炉盖设置于炉体上并与炉体连接；提拉装置，提拉装置用于提拉炉体中的籽晶；晶体生产设备还包括保护装置，保护装置至少部分设置于炉盖和提拉装置之间；保护装置包括用于控制提拉装置和炉体之间连通或者封闭的开关机构，开关机构分别连接炉盖和提拉装置。通过上述设置，晶体生产设备可以通过对开关机构的开启与关闭，使炉体在升温熔料和高温煮料阶段保持密封状态，从而使籽晶在炉体内不受高温熔料过程中产生的挥发物的污染，提高了晶体生产质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶体制备技术领域，尤其是指一种晶体生产设备。
背景技术
随着LED技术在国内的迅速发展，LED产业的衬底材料的需求也迅速增长。蓝宝石具有耐高温、抗腐蚀性、高强度、透光性好等特点，蓝宝石也成为了衬底材料的首选。目前蓝宝石行业已有多种相对成熟的生产工艺，包括泡生法、提拉法、坩埚下降法等等，其中泡生法是目前行业内比较公认的适合大规模生产各种大尺寸蓝宝石晶锭的方法。
现有的泡生法生产工艺，籽晶在熔料到煮料阶段，由于长期暴露于保温材料的上部，所以在熔料升温阶段和高温煮料阶段，大量原料的杂质和保温材料损耗会产生挥发物。挥发物在外排过程中易附着于相对低温的籽晶表面，导致籽晶被污染。受污染的籽晶在清洗、拉晶和晶体生长过程中，容易导致晶体的产量和质量下降，造成原材料的利用率降低，成效转化率低。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可以提高晶体质量的晶体生产设备。
为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
一种晶体生产设备，用于生产泡生法蓝宝石籽晶，晶体生产设备包括：炉体；炉盖，炉盖设置于炉体上并与炉体连接；提拉装置，提拉装置用于提拉炉体中的籽晶；晶体生产设备还包括保护装置，保护装置至少部分设置于炉盖和提拉装置之间；保护装置包括用于控制提拉装置和炉体之间连通或者封闭的开关机构，开关机构分别连接炉盖和提拉装置。
进一步地，开关机构包括密封阀，密封阀至少部分设置在炉盖和提拉装置之间；密封阀设置为刀闸阀。
进一步地，提拉装置包括升降管件和用于控制升降管件移动的提拉机构，开关机构设置于升降管件和炉盖之间。
进一步地，开关机构包括固定座，固定座设置于炉盖上并与炉盖连接，密封阀通过固定座与炉盖相连。
进一步地，开关机构还包括第一安装部和第二安装部，第一安装部连接至升降管件的下方，第二安装部连接至固定座的上方。
进一步地，第一安装部与升降管件卡箍连接，第二安装部与固定座螺纹连接。
进一步地，保护装置还包括密封圈，密封圈至少部分设置在固定座和第二安装部之间，和/或密封圈至少部分设置在升降管件和第一安装部之间。
进一步地，晶体生产设备还包括固定机构，固定机构至少部分围绕升降管件设置。
进一步地，固定机构包括套设于升降管件的固定套和用于连接固定套和固定座的支撑杆。
进一步地，升降管件上设置有用于输送保护气体的进气口，进气口设置在升降管件的上侧。
本实用新型提供的晶体生产设备可以通过开关机构的开启与关闭，使炉体在升温熔料和高温煮料阶段保持密封状态，从而使籽晶在炉体内不受高温熔料过程中产生的挥发物的污染，提高了晶体生产质量。
附图说明
图1为本实用新型的晶体生产设备的结构连接示意图。
图2为本实用新型的晶体生产设备的部分结构示意图。
图3为本实用新型的晶体生产设备的部分结构主视图。
图4为本实用新型的晶体生产设备另一角度的部分结构示意图。
图5为本实用新型的晶体生产设备的部分结构右视图。
图6为本实用新型图4中A处的局部放大图。
图7为本实用新型图5中B处的局部放大图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1和图2所示，一种晶体生产设备100，用于生产泡生法蓝宝石籽晶。晶体生产设备100包括炉体11、炉盖12和提拉装置13。炉盖12设置于炉体11上，且炉盖12与炉体11连接。提拉装置13用于提拉炉体11中的籽晶。为了清楚说明本实用新型的技术方案，还定义了如图2所示的前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧。
作为一种实现方式，晶体生产设备100还包括保护装置14，保护装置14至少部分设置于炉盖12和提拉装置13之间。其中，保护装置14包括开关机构141，开关机构141分别连接炉盖12和提拉装置13，开关机构141用于控制提拉装置13和炉体11之间连通或者封闭。通过上述设置，开关机构141开启时，提拉装置13和炉体11连通，可以使提拉装置13对炉体11内的籽晶进行拉晶工作；开关机构141关闭时，提拉装置13和炉体11分隔，炉体11在升温熔料和高温煮料阶段始终保持密封状态，从而使籽晶在炉体11内不受高温熔料过程中产生的挥发物的污染，提高了晶体生产质量。此外，通过上述设置，还可以使操作人员在更换籽晶时将炉体11内的环境与外界环境隔离开，提高了晶体生产设备100操作的安全性。同时，上述设置使开关机构141可以随时开启与关闭，从而可以使晶体生产设备100适应各种不同的工艺要求，增强了晶体生产设备100对不同工艺的适应能力。进一步地，在提拉装置13与炉盖12之间设置开关机构141，可以无需在炉盖12上增加额外开孔，从而降低了晶体生产设备100的生产成本。
如图3所示，具体地，开关机构141包括密封阀1411，密封阀1411至少部分设置在炉盖12和提拉装置13之间。其中，密封阀1411可以设置为刀闸阀。通过上述设置，调整密封阀1411的开启与关闭，可以控制提拉装置13和炉体11的连通或者隔离，密封阀1411开启时，提拉装置13和炉体11连通，提拉装置13可以对炉体11内的籽晶进行拉晶工作；密封阀1411关闭时，提拉装置13和炉体11分隔，可以使炉体11在升温熔料和高温煮料阶段始终保持密封状态，从而使籽晶在炉体11内不受高温熔料过程中产生的挥发物的污染，提高了晶体生产质量。此外，密封阀1411设置为刀闸阀，可以使得密封阀1411结构和操作更加简单，且无需在炉盖12上增加额外开孔即可设置密封阀1411，从而降低了设备的生产成本。
作为一种实现方式，提拉装置13包括升降管件131和提拉机构132。其中，升降管件131可以设置为波纹管。提拉机构132用于控制升降管件131沿晶体生产设备100的上下方向移动，从而可以使提拉机构132对炉体11中的籽晶进行拉晶，也可以在籽晶拉晶完成后实现提拉装置13的复位。具体地，开关机构141设置于升降管件131和炉盖12之间。通过上述设置，开关机构141的打开或关闭不影响提拉装置13控制炉盖12的开闭，也不影响提拉装置13拉晶操作和复位。
如图3和图4所示，具体地，开关机构141包括固定座1412，固定座1412设置于炉盖12上并与炉盖12连接，密封阀1411通过固定座1412与炉盖12相连，从而有利于提高密封阀1411的稳定性。固定座1412和密封阀1411的配合使用有利于使晶体生产设备100形成密闭的腔室，使籽晶在炉体11内不受高温熔料过程中产生的挥发物的污染，提高了晶体生产质量。
作为一种实现方式，开关机构141还包括第一安装部1413和第二安装部1414，升降管件131通过第一安装部1412与密封阀1411连接，从而提高了升降管件131和密封阀1411连接的稳定性。固定座1412通过第二安装部1414与炉盖12连接，从而提高了固定座1412和炉盖12连接的稳定性。
作为一种实现方式，第一安装部1413与升降管件131卡箍连接，第二安装部1414与固定座1412螺纹连接。具体地，第一安装部1413设置于升降管件131下方并与升降管件131卡箍连接。第二安装部1414设置于固定座1412上方并与固定座1412螺纹连接。其中，卡箍连接可以设置为链条卡箍连接，螺纹连接可以设置为螺栓连接。通过上述设置，可以提高升降管件131和第一安装部1413的连接稳定性，也可以提高第二安装部1414和固定座1412的连接稳定性。此外，链条卡箍连接的设置提升了升降管件131的拆装便捷性，螺栓连接的设置提升了固定座1412的拆装便捷性，进而提升了开关机构141的拆装便捷性。
如图3、图4和图5所示，具体地，保护装置14还包括密封圈142，密封圈142至少部分设置在固定座1412和第二安装部1414之间，和/或密封圈142至少部分设置在升降管件131和第一安装部1413之间。其中，密封圈142可以设置为耐高温的密封圈。通过上述设置，密封圈142的设置可以防止固定座1412和第二安装部1414之间、升降管件131和第一安装部1413之间的连接处漏气，以使固定座1412和第二安装部1414之间、升降管件131和第一安装部1413之间始终保持密封状态，从而提高晶体的生产质量。
作为一种实现方式，晶体生产设备100还包括固定机构15，固定机构15至少部分围绕升降管件131设置。通过上述设置，固定机构15用于支撑升降管件131，从而在拉晶时或晶体生长阶段时，可以防止升降管件131的抖动对密封阀1411以及提拉机构132造成不利影响，进而有利于提高升降管件131的稳定性。
如图4、图5和图6所示，具体地，固定机构15包括固定套151和支撑杆152。固定套151套设于升降管件131上，支撑杆152连接固定套151和固定座1412。通过上述设置，固定套151和支撑杆152的设置提高了升降管件131的稳定性，减小了升降管件131的抖动对提拉装置13在向上提拉籽晶过程中的不利影响，从而减小了提拉装置13在拉晶过程中产生缺陷的可能性，增加了原材料的利用率，进而提高了晶体生产质量。
如图5和图7所示，作为一种实现方式，升降管件131包括进气口1311，进气口1311设置在升降管件131的上侧，进气口1311上连接有进气阀(图中未示出)，进气阀用于将保护气体输送至升降管件131中。通过上述设置，在密封阀1411开启后，进气阀将保护气体沿着升降管件131的管壁由上而下吹扫，可以降低升降管件131内的温度，提高升降管件131的使用寿命。同时进气口1311的设置也可以防止熔料过程中产生的挥发物上漂，提高了晶体生产质量。
具体地，晶体生产设备100工作如下：
晶体生产设备100装炉完成后到晶体生产设备100抽空结束阶段，密封阀1411处于开启的状态。在保证炉体11内无泄漏的情况下，开启加热电源后关闭密封阀1411，使炉体11处于密封状态，从而使炉体11内形成密闭腔室，确保籽晶在熔料阶段所产生的挥发物不污染籽晶。
待整个熔料过程结束后打开密封阀1411，开始拉晶前的工作。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种晶体生产设备，用于生产泡生法蓝宝石籽晶，所述晶体生产设备包括：炉体；
炉盖，所述炉盖设置于所述炉体上并与所述炉体连接；
提拉装置，所述提拉装置用于提拉所述炉体中的籽晶；
其特征在于，
所述晶体生产设备还包括保护装置，所述保护装置至少部分设置于所述炉盖和所述提拉装置之间；
所述保护装置包括用于控制所述提拉装置和所述炉体之间连通或者封闭的开关机构，所述开关机构分别连接所述炉盖和所述提拉装置。
2.根据权利要求1所述的晶体生产设备，其特征在于，所述开关机构包括密封阀，所述密封阀至少部分设置在所述炉盖和所述提拉装置之间；所述密封阀设置为刀闸阀。
3.根据权利要求2所述的晶体生产设备，其特征在于，所述提拉装置包括升降管件和用于控制所述升降管件移动的提拉机构，所述开关机构设置于所述升降管件和所述炉盖之间。
4.根据权利要求3所述的晶体生产设备，其特征在于，所述开关机构包括固定座，所述固定座设置于所述炉盖上并与所述炉盖连接，所述密封阀通过所述固定座与所述炉盖相连。
5.根据权利要求4所述的晶体生产设备，其特征在于，所述开关机构还包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部连接至所述升降管件的下方，所述第二安装部连接至所述固定座的上方。
6.根据权利要求5所述的晶体生产设备，其特征在于，所述第一安装部与所述升降管件卡箍连接，所述第二安装部与所述固定座螺纹连接。
7.根据权利要求5所述的晶体生产设备，其特征在于，所述保护装置还包括密封圈，所述密封圈至少部分设置在所述固定座和所述第二安装部之间，和/或所述密封圈至少部分设置在所述升降管件和所述第一安装部之间。
8.根据权利要求4所述的晶体生产设备，其特征在于，所述晶体生产设备还包括固定机构，所述固定机构至少部分围绕所述升降管件设置。
9.根据权利要求8所述的晶体生产设备，其特征在于，所述固定机构包括套设于所述升降管件的固定套和用于连接所述固定套和所述固定座的支撑杆。
10.根据权利要求3所述的晶体生产设备，其特征在于，所述升降管件上设置有用于输送保护气体的进气口，所述进气口设置在所述升降管件的上侧。
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