CN2518873Y - 双坩埚区熔连续漏注装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光学、玻璃材料制备,采用双坩埚连续区熔漏注装置包括:上坩埚、加热器件、漏注部件、下坩埚、保温层、炉壳、温控系统、加热电源、真空机组、热电偶、真空管道,背景技术产物占坩埚容积的60%,尺寸较小;本实用新型产物占下坩埚容积的90%,尺寸较大;在加热部件处小范围内加强保温,减少散热面积,提高加热效率,减轻对坩埚整体范围的保温要求,降低设计难度;单产量大幅度提高的同时热量损耗减小,周期基本不变,降低成本和单位产品的消耗;实现连续生产,减少单坩埚生产带来的周期性的拆装、预热等不便和人工、工时的浪费。适用于熔烧各种材料,特别适用于多晶光学材料的熔炼制备。
Description
技术领域：本实用新型涉及光学材料及玻璃材料的制备技术领域，尤其是涉及坩埚下降法和区熔法烧结装置的改进。
背景技术：现有光学材料的烧结装置的熔炼方式，在晶体生长中采用坩埚下降法和区熔法这两种常见生长方法：区熔法是将固态原料通过熔区而使原料通过熔化和结晶两个过程定向生长为晶体；下降法是将坩埚中装有的已经熔化的原料，使坩埚在下降的过程中经过一个合适的温度梯度使坩埚中的熔体由下向上逐渐生长为单晶体。区熔法只适用于对产量要求不大的单晶或特种晶体的生长范围，不能生长大直径的单晶或晶体，产量较低。现有的单坩埚设计单产量最大约为坩埚容积的60％。由于对坩埚整体加热，单位重量产品的能量损耗大，同时对保温系统要求也很高，加热效率低、产量低、周期较长、烧结装置的设计难度大。
详细内容：为了解决上述问题，本实用新型采用的双坩埚连续区熔漏注装置包括有：上坩埚1、加热器件2、漏注部件3、下坩埚4、保温层5、保温层6、炉壳7、温控系统8、加热电源9、真空机组10、热电偶11、真空管道12，在炉壳7内部安置有上坩埚1、加热器件2、漏注部件3、下坩埚4、保温层5、保温层6、热电偶11，炉壳7与真空机组10用真空管道12连接，温控系统8与加热电源9之间用控制线连接，温控系统8的引线与炉壳7内的热电偶11连接，在炉壳7本体电极的两端分别与加热电源9和加热器件2连接，在上坩埚1的底侧装有漏注部件3，在漏注部件3的外部置有加热器件2，在加热器件2的外部置有保温层6，漏注部件3的下部置于下坩埚4的上方。
本实用新型的动态工作过程：启动温控系统8和加热电源9，通过热电偶11测得温度信号，温度信号以电信号的形式反馈给温控系统8，温控系统8控制加热电源9给加热器件2供电，使加热器件发热；在保温层6的作用下加热器件2所发出的热量高效作用于漏注部件3起到对漏注部件3的加热作用，由于上坩埚1内的原料可以进入漏注部件3内，加热器件2的加热作用使漏注部件3内存有的原料升温到适当温度、熔化；熔化后的原料由于自身重力的作用通过漏注部件3向下漏注于下坩埚4内，在下坩埚底部凝结为我们所需的产物，如晶体、玻璃等。当原料和所需产物需要在真空条件下制备时，则应首先启动真空机组10，使炉壳7内真空度达到要求，然后按上述过程工作，制备出所需的产物。
本实用新型的积极效果：在单坩埚与下坩埚尺寸相同时，现有的单坩埚设计单产量最大约为坩埚容积的60％，制备的产物尺寸较小；本实用新型采用双坩埚的结构，使得单产量至少可为下坩埚容积的90％，可制备出大尺寸的产物；现有技术对坩埚采用整体加热方式，加热效率低、对保温系统要求很高、烧结装置的设计难度大，针对这个缺点，我们采用在漏注部件处加热，减少了散热面积，大大提高了加热效率，只需要在小范围内加强保温，减轻了对坩埚整体范围的保温要求，进而降低了设计难度；现有技术的单坩埚设计单产量低、热量损失大，本实用新型的双坩埚设计在单产量大幅度提高的同时热量损耗减小，周期基本不变，这样就大大降低了单位重量产品的消耗，降低了产品成本；由于单坩埚的设计使其生产周期相对固定，而本实用新型双坩埚的设计可以实现连续生产，减少了单坩埚生产带来的周期性的拆装、预热等不便和人工工时的浪费，减少产品的成本。双坩埚区熔连续漏注法应用于材料制备领域，适用于熔烧各种材料，特别适用于多晶光学材料的熔炼制备。
附图说明：
图1是本实用新型炉壳和内部的剖视图及外部连接图
具体实施方式：本实用新型的实施例如图1包括有：上坩埚1、加热器件2、漏注部件3、下坩埚4、保温层5、保温层6、炉壳7、温控系统8、加热电源9、真空机组10、热电偶11、真空管道12。上述结构中，上坩埚1容量选择为50000cm3；加热器件2选择为高频线圈或电阻加热或光学加热或激光加热；漏注部件3自制并选择与坩埚相同的材料；下坩埚4容量为25000cm3，保温层6选择碳纤维制品；炉壳7选择不锈钢板制成；温控系统8采用市场供应的温控仪；加热电源9采用市场供应的高频电源；真空机组10可选择极限真空度为10-4Pa的真空机组；热电偶11采用钨铼型热电偶；真空管道12为真空机组配备。
Claims (1)
1、双坩埚区熔连续漏注装置包括有：加热器件2、保温层5、炉壳7、温控系统8、加热电源9、真空机组10、热电偶11、真空管道12，炉壳7与真空机组10用真空管道12连接，温控系统8的引线与炉壳7内的热电偶11连接，温控系统8与加热电源9之间用控制线连接，在炉壳7本体电极的两端分别与加热电源9和加热器件2连接，其特征在于：在炉壳7内部安置有上坩埚1、加热器件2、漏注部件3、下坩埚4、保温层5、保温层6、热电偶11，在上坩埚1的底侧装有漏注部件3，在漏注部件3的外部置有加热器件2，在加热器件2的外部置有保温层6，漏注部件3的下部置于下坩埚4的上方。
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| CN110242969A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-17 | 北京科技大学 | 一种焚硫炉 |
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