[實(shí)用新型]用于藍(lán)寶石單晶爐的變徑鎢桿加熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420507793.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204097594U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝;毛瑞川;姜宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京晶升能源設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C30B11/00
• 分類號(hào): C30B11/00;C30B29/20
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 楊文晰;孫忠浩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鎢桿加熱器，尤其是一種用于藍(lán)寶石單晶爐的能夠滿足藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)所需梯度溫度場(chǎng)條件的一種變徑式鎢桿加熱器。

背景技術(shù)

隨著全球新能源市場(chǎng)的迅速發(fā)展，LED產(chǎn)業(yè)已成為能源工業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，已經(jīng)具備了趕超其他節(jié)能產(chǎn)業(yè)的能力，在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)迅猛發(fā)展之勢(shì)。

藍(lán)寶石單晶爐是LED產(chǎn)業(yè)鏈中重要的晶體生長(zhǎng)設(shè)備，由于藍(lán)寶石單晶體是在高溫的條件下緩慢生長(zhǎng)而成的，需要良好的溫度梯度控制以形成冷心，同時(shí)需要均勻穩(wěn)定的溫度場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)單晶體的穩(wěn)定生長(zhǎng)，因此加熱器的溫度梯度可控基礎(chǔ)至關(guān)重要。目前，藍(lán)寶石單晶爐一般采用鳥(niǎo)籠狀等徑式鎢桿加熱器，這種加熱器無(wú)法形成理想的梯度溫度場(chǎng)。因此，采用鳥(niǎo)籠狀等徑式鎢桿加熱器的藍(lán)寶石單晶爐生長(zhǎng)出的晶體多半在65公斤以下，且晶體常因熱場(chǎng)紊亂產(chǎn)生大量裂紋或氣泡，晶體成品率較低，嚴(yán)重影響藍(lán)寶石長(zhǎng)晶的生產(chǎn)效率。如何在加熱器中形成理想的梯度溫度場(chǎng)，是業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱門課題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的鳥(niǎo)籠狀等徑式鎢桿加熱器溫度梯度的不可控性，致使藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)成品率低、尺寸小、質(zhì)量不高等一系列問(wèn)題，提供一種新型可靠的用于藍(lán)寶石單晶爐的變徑式鎢桿加熱器。

????本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于藍(lán)寶石單晶爐的變徑鎢桿加熱器，其特征在于：加熱器包括弧形的正負(fù)極電極板、匯流鎢環(huán)、正極柵和負(fù)極柵，以及四個(gè)均勻分布的電極爪，其中，正、負(fù)極柵均含有一組變徑鎢桿，一組變徑鎢桿中的每根變徑鎢桿上至少包括兩節(jié)不同直徑的鎢桿，不同直徑的變徑鎢桿結(jié)合部通過(guò)與兩端桿徑匹配的錐臺(tái)平滑過(guò)渡連接；所述弧形的正負(fù)極電極板上分別設(shè)有一個(gè)電極爪，正、負(fù)極柵依次相間排列，正、負(fù)極柵的一端均與匯流鎢環(huán)焊接，另一端分別與弧形的正、負(fù)極電極板對(duì)應(yīng)焊接；正、負(fù)極柵的曲面分別為90弧度，正、負(fù)極電極板合圍后中心呈管狀的加熱區(qū)。

????在本實(shí)用新型中：所述的一組變徑鎢桿中至少含有四根平行且規(guī)格相同的變徑鎢桿，每根變徑鎢桿相同直徑的一節(jié)均位于正、負(fù)極柵的相同對(duì)應(yīng)區(qū)位。

????在本實(shí)用新型中：正、負(fù)極柵上至少設(shè)有一道定位箍，定位箍的設(shè)置位置將所述的正、負(fù)極柵均勻分割；定位箍包括弧度與正、負(fù)極柵曲面一致的內(nèi)、外固定桿和鎢錸絲，內(nèi)固定桿位于正、負(fù)極柵的內(nèi)側(cè)，外固定桿位于正、負(fù)極柵的外側(cè)，內(nèi)外固定桿夾持一組變徑鎢桿后，鎢錸絲穿過(guò)相鄰變徑鎢桿之間的空隙將內(nèi)外固定桿捆扎。

????在本實(shí)用新型中：內(nèi)固定桿為一根弧度與正負(fù)極柵曲面一致的固定桿，外固定桿為兩根弧度與正負(fù)極柵曲面一致的固定桿，內(nèi)固定桿的直徑大于外固定桿。

????在本實(shí)用新型中：外固定桿為一根弧度與正負(fù)極柵曲面一致的固定桿，內(nèi)固定桿為兩根弧度與正負(fù)極柵曲面一致的固定桿，外固定桿的直徑大于內(nèi)固定桿。

????在本實(shí)用新型中：所述的電極爪為兩片電極復(fù)合的電極爪，每片電極的一端是與弧形電極板匹配的弧形板，兩片電極復(fù)合時(shí)，兩片電極的弧形板八字分開(kāi)，電極的弧形板與對(duì)應(yīng)的弧形電極板夾持一組變徑鎢桿的端部后焊接。

在本實(shí)用新型中：制造電極爪、匯流鎢環(huán)的材料均為粉末冶金后軋制形成的金屬鎢板；所述的制造變徑鎢桿、固定桿的材料均為粉末冶金后軋制形成的金屬鎢棒，變徑鎢桿由所述金屬鎢棒車削后成型。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：由于正、負(fù)極柵均含有一組變徑鎢桿，一組變徑鎢桿中的每根變徑鎢桿上至少包括兩節(jié)不同直徑的鎢桿，不同直徑的變徑鎢桿結(jié)合部通過(guò)與兩端桿徑匹配的錐臺(tái)平滑過(guò)渡連接，組裝后，每根變徑鎢桿相同直徑的一節(jié)均位于正、負(fù)極柵的相同對(duì)應(yīng)區(qū)位，可以通過(guò)變徑加熱桿自身因直徑變化形成的不同的電阻值，改變和控制加熱器在不同區(qū)域的功率輸出，形成良好的溫度梯度，晶體成品率大大提高，更有助于實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石單晶體的自動(dòng)化生長(zhǎng)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)還在于：由于所述弧形的正負(fù)極電極板上分別設(shè)有一個(gè)電極爪，正、負(fù)極柵依次相間排列，正、負(fù)極柵的一端均與匯流鎢環(huán)焊接，另一端分別與弧形的正、負(fù)極電極板對(duì)應(yīng)焊接；正、負(fù)極柵的曲面分別為90弧度，合圍后中心呈管狀的加熱區(qū)；尤其是在正、負(fù)極柵上設(shè)置定位箍，定位箍包括弧度與負(fù)正極柵曲面一致的內(nèi)、外固定桿和鎢錸絲，內(nèi)外固定桿夾持一組變徑鎢桿后，鎢錸絲穿過(guò)相鄰變徑鎢桿之間的空隙將內(nèi)外固定桿捆扎；以及電極爪采用兩片電極復(fù)合的電極爪，每片電極的一端是與弧形電極板匹配的弧形板，兩片電極復(fù)合時(shí)，兩片電極的弧形板八字分開(kāi)，電極的弧形板與弧形電極板夾持一組變徑鎢桿的端部后焊接，這些措施都有利于提高加熱器在溫度場(chǎng)中的剛性與穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明