[實用新型]用于晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置

有效

• 申請號: 201320485017.1
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN203393268U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 那日薩;茅陸榮;程佳彪
• 申請（專利權）人: 上海森松新能源設備有限公司
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00;F27B14/00;F27B14/14;B01J3/00
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 馬育麟

技術領域

本實用新型涉及的是一種晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置，屬于人工生長晶體材料技術領域。

背景技術

晶體材料以其特有的性質，為現代工業所廣泛應用。尤其是一些單晶體，因其具有寶貴的物理性質，既成為應用于電子器件、半導體器件、固體激光器件以及光學儀器和儀表工業的重要材料，同時又在實驗固體物理學研究中起重要作用。但天然的單晶礦物無論是在品種數量還是質量上都不能滿足日益增長的需要，于是人工合成單晶技術的研發，促進了合成晶體工業的發展。在國內，工業性的晶體生長已經具有一定規模，人工晶體作為重要的功能材料，能實現光、電、聲、磁、熱等不同能量形式的交互工作和轉換，對解決工業與科研所需的材料問題做出了重要貢獻。

人工晶體的合成既是一門技術，也是一門科技。由于晶體需要從不同狀態和不同條件下生成，加上應用對人工晶體的要求十分苛刻，因而造成了人工合成晶體方法和技術的多樣性以及生長條件和設備的復雜性。由于晶體是在高溫高壓下于反應器內合成，而石墨坩堝在高溫高壓下易受熱開裂，造成物料泄露，損壞設備；同時，常規直筒式加熱器使得坩堝底部加熱量少，底部物料不易融化，需整體加大功率，造成生產成本增加；整體式保溫結構在開爐過程中易于損壞，且操作不便，單純使用軟性保溫材料在生產過程中存在揮發問題，影響晶體品質，且污染環境。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置，可以防止物料由坩堝裂紋處泄露后直接接觸設備其他部分，對其他部分造成損壞，通過增強保溫效果，降低加熱功率，且保溫結構便于拆卸，并保證晶體品質。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

用于晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置，包括石墨坩堝、加熱器與保溫結構，所述石墨坩堝為雙層結構，內外雙層石墨坩堝重疊放置，所述加熱器上部為直筒結構，下部向中心部位彎折，所述保溫結構可拆卸，外部采用硬保溫材料，內部包裹軟保溫材料，所述加熱器沿徑向內徑大于石墨坩堝的徑向外徑，所述加熱器半包裹所述石墨坩堝，所述保溫結構形成封閉空間，所述石墨坩堝、加熱器置于封閉空間內部。

作為本實用新型的一種優選方式，所述石墨坩堝軸向截面為U形。

作為本實用新型的一種優選方式，所述石墨坩堝內層高于外層高度。

作為本實用新型的一種優選方式，所述石墨坩堝內坩堝頂部設有坩堝蓋板。

作為本實用新型的一種優選方式，所述石墨坩堝蓋板外側邊緣與外層坩堝平齊。

作為本實用新型的一種優選方式，所述加熱器上部圓筒包圍坩堝側壁。

作為本實用新型的一種優選方式，所述加熱器下部向坩堝底部中心方向彎折角度為5～60℃。

作為本實用新型的一種優選方式，所述保溫結構分為上、中、下三個部分。每部分均采用硬保溫材料包裹軟保溫材料的方式，即所述保溫材料采用了兩層硬保溫材料之間包裹軟保溫材料的夾心結構。

作為本實用新型的一種優選方式，所述加熱器為不間斷U形結構。

本實用新型提供的用于晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置，下部彎折的加熱器便于加熱坩堝底部，提高了加熱效率，降低了功率損失，并使坩堝受熱均勻，晶體合成過程穩定。本實用新型明顯改善加熱效果，可以節約能量，降低坩堝受熱不均產生的溫差應力，延長坩堝使用壽命。本實用新型便于加工，易于推廣。

本實用新型提供的用于晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置，使用雙層石墨坩堝，避免了物料融化時坩堝受熱開裂物料泄露的問題，內層坩堝破裂后仍可保證外層坩堝不被破壞，物料不會流向設備其他部位，防止損壞設備其他部位，保證晶體合成過程安全順利進行。本實用新型結構簡單，安全可靠。

本實用新型提供的用于晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置，外部硬保溫材料保證了結構穩定性，內部填充軟保溫材料保證了保溫性能，硬保溫材料將軟保溫材料封閉在腔體內，防止了軟保溫材料的揮發，減少了晶體合成過程中可能出現的雜質。本實用新型保證了晶體的品質，提高了保溫性能，同時可拆卸保溫結構操作簡便，節能環保。

附圖說明

圖1是本實用新型用于晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置的正視圖。

圖2是本實用新型用于晶體高溫高壓合成反應器的熱場裝置的加熱器的三維示意圖。