蓝宝石单晶炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102586861A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102586861A(43)申请公布日2012.07.18(21)申请号201210044188.0(22)申请日2012.02.24(71)申请人安徽江威精密制造有限公司地址244121安徽省铜陵市铜陵县金桥工业园区(72)发明人骆方旭张伯琴江豪(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人余成俊(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B29/20(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称蓝宝石单晶炉(57)摘要本发明公开了一种蓝宝石单晶炉，包括炉体、坩埚和加热线圈，所述炉体的上端设有开口，从所述炉体的开口处一直到炉体的底部固定安装有保温筒，所述保温筒的上端设有盖板，所述盖板上设有提拉杆安装孔，所述提拉杆安装孔的左、右两侧边分别设有氮气输入口和氮气排出口，所述保温筒的底部固定安装有支撑座，所述支撑座上固定安装有坩埚，所述坩埚的外壁上包裹一层石英圈，所述石英圈外绕有加热线圈。本发明减少了坩埚的损耗，节约了能耗、减少了成本，生产出来的蓝宝石晶体颜色纯净。CN102586ACN102586861A权利要求书1/1页1.一种蓝宝石单晶炉，包括炉体、坩埚和加热线圈，其特征在于：所述炉体的上端设有开口，从所述炉体的开口处一直到炉体的底部固定安装有保温筒，所述保温筒的上端设有盖板，所述盖板上设有提拉杆安装孔，所述提拉杆安装孔的左、右两侧边分别设有氮气输入口和氮气排出口，所述保温筒的底部固定安装有支撑座，所述支撑座上固定安装有坩埚，所述坩埚的外壁上包裹一层石英圈，所述石英圈外绕有加热线圈。2.根据权利要求1所述蓝宝石单晶炉，其特征在于：所述保温筒材料采用金属钨，所述保温筒采用机加工成型，其圆度和圆柱度都较高。3.根据权利要求1所述蓝宝石单晶炉，其特征在于：所述炉体的侧壁上设有夹层，所述夹层上设有进水口和出水口。4.根据权利要求1所述蓝宝石单晶炉，其特征在于：所述炉体的上端开口处固定安装有提拉杆提拉装置。5.根据权利要求1所述蓝宝石单晶炉，其特征在于：所述盖板的表面设有观察窗。2CN102586861A说明书1/2页蓝宝石单晶炉技术领域[0001]本发明涉及一种蓝宝石加工生产设备，具体是一种蓝宝石单晶炉。背景技术[0002]提拉法的基本原理：提拉法是将构成晶体的原料放在坩埚中加热熔化，在熔体表面接籽晶提拉熔体，在受控条件下，使籽晶和熔体在交界面上不断进行原子或分子的重新排列，随降温逐渐凝固而生长出单晶体。右图是提拉法示意图。二、提拉法的生长工艺首先将待生长的晶体的原料放在耐高温的坩埚中加热熔化，调整炉内温度场，使熔体上部处于过冷状态；然后在籽晶杆上安放一粒籽晶，让籽晶接触熔体表面，待籽晶表面稍熔后，提拉并转动籽晶杆，使熔体处于过冷状态而结晶于籽晶上，在不断提拉和旋转过程中，生长出圆柱状晶体。[0003]现有的技术中，采用的大多数蓝宝石结晶炉在生产过程中，需要炉体内保持封闭，且需要抽真空，这样对炉体的要求很高，造价也很高，且这样的生长环境生长出来的蓝宝石略带有点红色或者黄色，而且坩埚的损耗非常大，高能耗，生产成本大。发明内容[0004]本发明提供一种可以在常压环境下生产、且对炉体的密封性的要求低的蓝宝石单晶炉。[0005]本发明解决技术问题提供如下方案：一种蓝宝石单晶炉，包括炉体、坩埚和加热线圈，其特征在于：所述炉体的上端设有开口，从所述炉体的开口处一直到炉体的底部固定安装有保温筒，所述保温筒的上端设有盖板，所述盖板上设有提拉杆安装孔，所述提拉杆安装孔的左、右两侧边分别设有氮气输入口和氮气排出口，所述保温筒的底部固定安装有支撑座，所述支撑座上固定安装有坩埚，所述坩埚的外壁上包裹一层石英圈，所述石英圈外绕有加热线圈。[0006]所述保温筒材料采用金属钨，所述保温筒采用机加工成型，其圆度和圆柱度都较高。[0007]所述炉体的侧壁上设有夹层，所述夹层上设有进水口和出水口。[0008]所述炉体的上端开口处固定安装有提拉杆提拉装置。[0009]所述盖板的表面设有观察窗。[0010]本发明在生产时，将构成晶体的原料放在坩埚中，将炉体封闭，从炉体的上端的进氮气口进行充氮气，再从另一个排气口进行排气处理，使得保温筒内始终充满氮气，最后对石英圈上的加热线圈进行通电，加热线圈对坩埚进行加热处理，将提拉杆伸入到坩埚内，进过长时间的加热处理，伴随着提拉干缓慢的上升和旋转，逐渐的在提拉杆的表面形成圆柱状蓝宝石晶体。[0011]本发明相比其他蓝宝石结晶炉，本结晶炉不要进行抽真空处理，只要保证保温筒内始终不停的通入氮气，使得坩埚处于氮气的保护中，这样再进行加热等进一步的处