[發(fā)明專利]一種抗氧化泡生爐及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110409934.7
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102492981A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟劍龐;成關(guān)勇;黃鏡蓁;吳煥逸
• 申請（專利權(quán)）人: 中山兆龍光電科技有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/20;C23C14/30;C23C14/08
• 代理公司: 中山市科創(chuàng)專利代理有限公司 44211
• 代理人: 尹文濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抗氧化泡生爐，本發(fā)明還涉及一種制備該抗氧化泡生爐的方法。

背景技術(shù)

藍(lán)寶石(α-Al₂O₃)又稱白寶石，具有良好的光學(xué)、機(jī)械、化學(xué)和電性能，被廣泛應(yīng)用于微波電子管介質(zhì)、波導(dǎo)激光器腔體、精密軸承、紅外軍事裝置、高強(qiáng)激光窗口材料和液晶顯示投影儀的散熱板等方面，同時藍(lán)寶石可用作集成電路的襯底材料，應(yīng)用于LED產(chǎn)業(yè)和微電子電路等方面，是高價鎵良好的取代材料，應(yīng)用于超高速集成電路的制作中。

目前，藍(lán)寶石主要的制備方法主要有泡生法、倒模法、熱交換法、提拉法、火焰法和坩堝下降法等。泡生法所長晶體質(zhì)量較好，尺寸較大，成本較低，適用于產(chǎn)業(yè)化，規(guī)模化的生產(chǎn)。

我國在藍(lán)寶石單晶的制備以及爐體的制作方面與先進(jìn)國家還存在著較大的差距，爐體的設(shè)計和真空等各方面還存在著較大的問題，反射屏也較容易受到氧化，尤其是內(nèi)反射屏在高溫時其消耗嚴(yán)重，其使用壽命也較短，這使得企業(yè)的運(yùn)營成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能有效降低內(nèi)反射屏在高溫下的氧化和消耗，從而使使用壽命增加，減少運(yùn)營成本的抗氧化泡生爐。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備上述抗氧化泡生爐的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下方案：

一種抗氧化泡生爐，其特征在于：包括爐體，在所述的爐體內(nèi)有鎢鉬內(nèi)反射屏，在所述的鎢鉬內(nèi)反射屏上鍍有一層抗氧化的薄膜層。

如上所述的一種抗氧化泡生爐，其特征在于所述的薄膜層為氧化鋯薄膜。

如上所述的一種抗氧化泡生爐，其特征在于所述的氧化鋯薄膜的厚度為100-1000nm。

如上所述的一種抗氧化泡生爐，其特征在于所述的氧化鋯薄膜的厚度為500nm。

本發(fā)明一種制備如上所述抗氧化泡生爐的方法，其特征在于包括以下步驟：

A、將二氧化鋯粉末研磨均勻，用壓片機(jī)將其鍛壓成二氧化鋯薄片；

B、將步驟A中的二氧化鋯薄片放到電子束蒸發(fā)鍍膜儀的電子束銅靶上，向用于制作泡生爐內(nèi)反射屏的鎢鉬板材上鍍一層氧化鋯薄膜；

C、采用步驟B中的板材制作內(nèi)反射屏，即可。

如上所述的制作方法，其特征在于所述的二氧化鋯粉末的純度為99.99％。

如上所述的制作方法，其特征在于采用瑪瑙研缽對所述的二氧化鋯粉末進(jìn)行研磨。

如上所述的制作方法，其特征在于鍍氧化鋯薄膜時電子束蒸發(fā)鍍膜儀的真空腔的真空度為1-10*10^-4pa，儀器的鍍膜速率為0.1-0.3nm/s，退火溫度為600-1200℃，退火時間為30-60分鐘。

如上所述的制作方法，其特征在于鍍氧化鋯薄膜時電子束蒸發(fā)鍍膜儀的真空腔的真空度為5*10^-4pa，儀器的鍍膜速率為0.2nm/s，退火溫度為800-1000℃，退火時間為30-40分鐘。

綜上所述，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)其有益效果是：

1.有效減少了內(nèi)反射屏鎢鉬層的氧化；

2.有效減少了內(nèi)反射屏鎢鉬層的消耗；

3.所鍍氧化鋯薄膜耐高溫，在高溫下?lián)]發(fā)較少，且其揮發(fā)物在抽真空時可以被抽至戶外，不會在晶體生長過程中進(jìn)入生長系統(tǒng)，對藍(lán)寶石晶體的生長影響較小。

4.所鍍薄膜層只有500nm，對藍(lán)寶石單晶爐的溫場的影響較小，從而保證了藍(lán)寶石生長的順利進(jìn)行；

5.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在內(nèi)反射屏鎢鉬層上蒸鍍氧化鋯薄膜的方式增加其使用壽命，降低企業(yè)運(yùn)營成本，且其對溫場的影響較小，方法實(shí)用可靠，易于推廣。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1

本發(fā)明抗氧化泡生爐，包括爐體，在所述的爐體內(nèi)設(shè)有鎢鉬內(nèi)反射屏，在所述的鎢鉬內(nèi)反射屏上鍍有一層抗氧化的氧化鋯薄膜。制備方法：利用瑪瑙研缽將純度為99.99％的二氧化鋯粉末研磨均勻，用壓片機(jī)將其鍛壓成二氧化鋯薄片，將所述的放到二氧化鋯薄片電子束蒸發(fā)鍍膜儀的電子束銅靶上，向用于制作泡生爐的板材設(shè)置有鎢鉬內(nèi)反射屏一面上鍍一層氧化鋯薄膜；電子束蒸發(fā)鍍膜儀的真空腔的真空度為5*10^-4pa，儀器的鍍膜速率為0.2nm/s，所鍍薄膜的厚度為500nm，退火溫度為800℃，退火時間為30分鐘。所鍍薄膜較均勻，耐高溫性能較好。然后采用鍍有氧化鋯薄膜的板材制作內(nèi)反射屏，即可。

實(shí)施例2