[發明專利]一種發熱鎢棒加熱電極

有效

• 申請號: 201510628390.1
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN105113019B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 何康玉
• 申請（專利權）人: 何康玉
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00;C30B29/20
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 張永生

技術領域

本發明屬于人工晶體生產工藝設備的技術領域。更具體地，本發明涉及一種發熱鎢棒加熱電極。

背景技術

參見圖4及圖6，在傳統的發熱結構中，發熱鎢棒3為圓形，其生產制造發熱鎢棒工藝簡單，但是存在著很大缺點：

如圖6，以同樣高溫輻射波長的模擬溫度分布圖所示：

1、通過圓形鎢棒發熱，產生高溫區和底溫區溫差大；

2、高溫區在兩根發熱鎢棒3的中間，高溫區13面積大，低溫區11也在兩根發熱鎢棒3的中間的正前方，低溫區11特別明顯特出，提高低溫區11的溫度靠提高鎢棒的發熱量，這樣低溫區11的溫度如達到2050℃，但中溫區12就超過2050℃，這樣造成鎢坩堝9周邊溫度不均勻，影響藍寶石長晶；

3、同樣由于溫度不均勻，導致受力不一致，熱場增加變形風險：由于溫度不均勻，導致高溫區13的鎢材料揮發到低溫區造成堆積，至使幾何尺寸產生變化，幾何尺寸的變化，造成單位面積不一致，導致通過單位截面電流不一致，而單位截面電流不一致，會造成發熱量不一致，形成更大的溫差，惡性循環，至使昂貴的加熱電極和鎢坩堝9及保溫桶使用壽命降低，成本增加，更大地降低了藍寶石長晶的合格率。

發明內容

本發明提供一種發熱鎢棒加熱電極，其目的是改善發熱鎢棒加熱電極的熱場分布。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

本發明的發熱鎢棒加熱電極，包括多個發熱鎢棒、兩個鎢棒固定盤，所述發熱鎢棒設有一個折彎，形成“L”形的兩個直線段；所有發熱鎢棒的一個直線段互相平行，并按圓柱形均勻分布，其端部垂直地固定在鎢棒固定盤上；所有發熱鎢棒的另一個直線段在與鎢棒固定盤平行的平面上按放射狀布置，方向朝向與所述發熱鎢棒加熱電極軸線重合的一個焦點；其端部分布在與該焦點同心的一個圓形上，并由鎢棒匯流固定盤連接固定；

所述的兩個鎢棒固定盤均為圓環形，且與發熱鎢棒加熱電極的軸線同軸線分布；所述的發熱鎢棒在與所述的圓環形同心的圓上，交錯、等距地與兩個所述的鎢棒固定盤連接；

所述的發熱鎢棒的橫截面為矩形。

所述的矩形的長寬比大于1。

優先為：所述的矩形的長寬比為2∶1～5∶1。

所述的矩形的長邊與一個圓形相切，該圓形所在的平面與鎢棒固定盤平行；該圓形的圓心與發熱鎢棒加熱電極的軸線重合。

所述的兩個鎢棒固定盤分別為正極鎢棒固定盤和負極鎢棒固定盤；兩個鎢棒固定盤與發熱鎢棒連接的端面在所述的圓環形的軸線長度方向上錯開；與所述正極鎢棒固定盤連接的發熱鎢棒的一端穿過所述的負極鎢棒固定盤，與所述的正極鎢棒固定盤緊固連接。

所述的發熱鎢棒加熱電極還設有電極固定圈；所述的電極固定圈分別為正極固定圈和負極固定圈，所述的發熱鎢棒分別與正極固定圈和負極固定圈的固定連接。

所述的鎢棒匯流固定盤包括鎢棒匯流內固定盤和鎢棒匯流外固定盤，其形狀均為圓環形，其圓環形的端面相對，并將發熱鎢棒的端部夾在相對的兩個端面上的相應卡槽中；然后通過多個匯流盤夾緊螺釘將發熱鎢棒的端部夾緊。

本發明采用上述技術方案，通過矩形鎢棒發熱產生的高溫區和底溫區溫差小；高溫區也在兩根發熱鎢棒的中間，但低溫在矩形發熱鎢棒的正前方，而且低溫區均勻分布在鎢坩堝周邊，減少或免除了對鎢坩堝變形的傷害；高溫區的矩形鎢棒面積少，鎢材料揮發也少，能減少鎢材料揮發堆積，延緩了幾何尺寸變化，提高了熱場使用壽命；更重要的是，溫度均勻更有利于藍寶石晶體的生長，提高了產品合格率，降低了成本。

附圖說明

附圖內容及圖中的標記簡要說明如下：

圖1為發熱鎢棒加熱電極的結構外形示意圖；

圖2為圖1所示的結構俯視示意圖；

圖3為圖1所示的結構仰視示意圖；

圖4為現有技術的結構示意圖(半幅)；

圖5為本發明的結構示意圖(半幅)；

圖6是圖4中的A局部放大的熱場分布示意圖；

圖7是圖5中的B局部放大的熱場分布示意圖；

圖8是本發明的縱向剖切的示意圖(局部省略)。

圖中標記為：

1、正極鎢棒固定盤，2、負極鎢棒固定盤，3、發熱鎢棒，4、正極固定圈，5、負極固定圈，6、鎢棒匯流內固定盤，7、鎢棒匯流外固定盤，8、匯流盤夾緊螺釘，9、鎢坩堝，10、三氧化二鋁藍寶石液面，11、低溫區，12、中溫區，13、高溫區。

具體實施方式