[實用新型]一種藍寶石單晶生長爐爐體冷卻系統

有效

• 申請號: 201320861646.X
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN203653759U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 于國建;張婉君;劉耀華;劉星;高玉強
• 申請（專利權）人: 山東天岳先進材料科技有限公司
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B35/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本實用新型涉及一種冷卻系統，具體涉及一種生長高質量藍寶石單晶的生長爐爐體冷卻系統。

背景技術

目前傳統的藍寶石單晶生長爐爐體內的冷卻循環水系統都是一套整體的冷卻循環系統，即整個爐體下端設置一個進水口，上端設置一個出水口。這樣在藍寶石單晶生長的過程中爐體內各個方向的溫場不易控制，導致溫場分布不均勻，可能某個方向的溫度低，而其他的方向溫度相對適中，這樣就特別容易出現藍寶石單晶粘鍋的現象，從而使生長的藍寶石單晶內部存在大量的氣泡，甚至會引起晶體的開裂，致使晶體的合格率降低，成本大幅增加。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種結構簡單、方便實用的藍寶石單晶生長爐爐體冷卻系統，解決了現有藍寶石單晶生長爐爐體冷卻系統由于溫場分布均勻而出現的藍寶石單晶粘鍋現象。

本實用新型的具體技術方案是：一種藍寶石單晶生長爐爐體冷卻系統，包括爐體和爐膛，所述爐體上部設置有爐蓋Ⅰ和與爐蓋Ⅰ相配合的爐蓋Ⅱ，所述爐體由隔板Ⅰ均勻分為至少四個腔體，每個腔體的下端設置有一個進水口Ⅰ，上端設置一個出水口Ⅰ；所述爐蓋Ⅰ內由隔板Ⅱ分為兩部分，所述隔板Ⅱ兩側設置有進水口Ⅱ和出水口Ⅱ。

所述隔板Ⅰ和隔板Ⅱ均由隔熱材料制成，這樣可以使得每個腔體內的水溫相互不影響，從而根據爐膛內液流的溫場情況調節每個腔體進出口的水的流速。

所述爐蓋Ⅱ為中空，所述爐蓋Ⅱ上設置有進水口Ⅲ和出水口Ⅲ。

所述爐蓋Ⅱ上設置有觀察口Ⅰ和觀察口Ⅱ，以便于在不同的方向觀察爐膛內液流的溫場情況。

所述爐膛內放置有坩堝，這樣晶料在爐膛內的坩堝內進行加溫化料，待加熱至融化后，經爐體冷卻系統使得熔體的表面張力、密度和粘度等物理性能穩定，以利于生長高質量的晶體。

采用這樣的結構，工作人員通過觀察口Ⅰ和觀察口Ⅱ觀察到爐體內液流的流動方向，便可得知爐體內溫場的情況，然后通過調節四個腔體內進水口Ⅰ和出水口Ⅰ、爐蓋Ⅰ上進水口Ⅱ和出水口Ⅱ、爐蓋Ⅱ上進水口Ⅲ和出水口Ⅲ處的冷卻循環水的流速來調控溫場，待溫場穩定后，下籽晶，控制晶體的生長，這樣就避免了溫場分布不均勻出現的藍寶石單晶粘鍋現象，從而生長出高質量的藍寶石單晶，提高了晶體的合格率，降低了生產成本。

本實用新型結構簡單、方便實用，通過調節四個腔體內進水口Ⅰ和出水口Ⅰ、爐蓋Ⅰ上進水口Ⅱ和出水口Ⅱ、爐蓋Ⅱ上進水口Ⅲ和出水口Ⅲ處的冷卻循環水的流速來調控溫場，避免了溫場分布不均勻出現的藍寶石單晶粘鍋現象，從而生長出高質量的藍寶石單晶，提高了晶體的合格率，降低了生產成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是圖1中爐蓋Ⅰ的俯視圖；

圖4是圖1中爐蓋Ⅱ的俯視圖。

圖中1是出水口Ⅰ，2是爐體，3是進水口Ⅰ，4是爐蓋Ⅰ，5是爐蓋Ⅱ，6是觀察口Ⅰ，7是觀察口Ⅱ，8是爐膛，9是腔體，10是隔板Ⅱ，11是進水口Ⅱ，12是出水口Ⅱ，13是進水口Ⅲ，14是出水口Ⅲ，15是隔板Ⅰ。

具體實施方式

一種藍寶石單晶生長爐爐體冷卻系統，包括爐體2和爐膛8，所述爐體2上部設置有爐蓋Ⅰ4和與爐蓋Ⅰ4相配合的爐蓋Ⅱ5，所述爐體2由隔板Ⅰ15均勻分為至少四個腔體9，每個腔體9的下端設置有一個進水口Ⅰ3，上端設置一個出水口Ⅰ1；所述爐蓋Ⅰ4內由隔板Ⅱ10分為兩部分，所述隔板Ⅱ10兩側設置有進水口Ⅱ11和出水口Ⅱ12。

所述隔板Ⅰ15和隔板Ⅱ10均由隔熱材料制成，這樣可以使得每個腔體9內的水溫相互不影響，從而根據爐膛內液流的溫場情況調節每個腔體9進出口的水的流速。

所述爐蓋Ⅱ5為中空，所述爐蓋Ⅱ5上設置有進水口Ⅲ13和出水口Ⅲ14。

所述爐蓋Ⅱ5上設置有觀察口Ⅰ6和觀察口Ⅱ7，以便于在不同的方向觀察爐膛8內液流的溫場情況。

所述爐膛8內放置有坩堝，這樣晶料在爐膛8內的坩堝內進行加溫化料，待加熱至融化后，經爐體2的冷卻系統使得熔體的表面張力、密度和粘度等物理性能穩定，以利于生長高質量的晶體。

采用這樣的結構，工作人員通過觀察口Ⅰ6和觀察口Ⅱ7觀察到爐體2內液流的流動方向，便可得知爐體2內溫場的情況，然后通過調節四個腔體9內進水口Ⅰ3和出水口Ⅰ1、爐蓋Ⅰ4上進水口Ⅱ11和出水口Ⅱ12、爐蓋Ⅱ5上進水口Ⅲ13和出水口Ⅲ14處的冷卻循環水的流速來調控溫場，待溫場穩定后，下籽晶，控制晶體的生長，這樣就避免了溫場分布不均勻出現的藍寶石單晶粘鍋現象，從而生長出高質量的藍寶石單晶，提高了晶體的合格率，降低了生產成本。