[實用新型]一種單晶爐圓框鳥籠式加熱體的雙井形編制結構

有效

• 申請號: 201520346346.7
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN204803442U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 肖雄;劉瑜;吳文軍
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種單晶生長爐的發熱裝置，具體涉及一種圓框鳥籠式加熱體的編制結構。

背景技術

藍寶石具有化學性質穩定，具有高熔點、抗腐蝕、高硬度、抗磨損、電絕緣等特點，在功能材料制備領域得到親睞與廣泛使用，可將其作為晶體器件和薄膜制備的襯底、特殊的光學視窗、機械軸承零件、軍工材料等，在高科技電子領域則可用于藍白光LEDs、RFICs與藍光鐳射原件的基板材。優良的光學、力學、熱學、化學及電學性能決定了它在軍事及民用領域中的重要地位和作用。

目前國內外公司制備藍寶石多采用泡生法，常見的加熱方式是采用高熔點加熱棒制成的圓框鳥籠式加熱體進行輻射傳熱，籠體在爐體中形成的熱場基本滿足要求，配合坩堝蓋隔熱屏等其他部件的設計按照正常的工藝制作流程可以順利得到藍寶石結晶。藍寶石生長對環境的要求非常之高，而熱場是藍寶石結晶品質的決定性因素，爐體中下部的熱場受加熱體編制結構的影響，而加熱器的形狀及其相對于坩堝的位置會引起顱內溫度變化和熔體對流形態的變化，其在坩堝內部產生熱場的周向對稱性對晶體的品質有一定的影響。

由于籠體設計固定，改變爐內溫度場是通過調整功率的分配進而對爐內溫度進行控制，需要操作員具有豐富的操作經驗才能調節到一個相對較好的環境，而一些設計上的缺陷導致調整加熱速度和控制溫度場精度相當困難，很難保證全局的溫場有利于生長高品質的結晶。

發明內容

為了改善加熱體在爐內形成熱場的周向對稱性，本實用新型提供了一種單晶爐圓框鳥籠式加熱體的“雙井形編制結構”，針對普通加熱體在爐體內生成熱場不均勻的情況，改進后對圓框鳥籠式加熱體形成的熱場有所改善。

本實用新型解決技術問題所采用的方案是：采用若干根U形加熱棒，對應不同尺寸的生長爐設置2～4種長度，每種長度的U形加熱棒設置8根，將其按圓周排列組成鳥籠式加熱體，選取各長度U形加熱棒各一根進行等距排列作為一組，四組U形加熱棒編制成類似于“井”字形狀的“井形結構”，“井形結構”設置兩個橫邊和兩個豎邊，橫邊之間共面相互平行，豎邊之間共面相互平行，橫邊和豎邊異面交錯相互垂直；進一步的，將兩個構造相同的“井形結構”立體重疊擺放，形成“雙井形編制結構”，兩個“井形結構”異面交錯45°，“雙井形編制結構”底面中心對稱。

相對于已有技術，本實用新型帶來的有益效果為：中心對稱的“雙井形編制結構”，爐體內溫場周向對稱性較好，進而改善藍寶石結晶的品質。

附圖說明

圖1是“井形結構”結構示意圖；

圖2是“雙井形編制結構”的俯視圖；

圖3是“雙井形編制結構”的側視圖；

圖4是“雙井形編制結構”的立體圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明：

本實施例對應泡生法60kg級藍寶石生長爐的圓框鳥籠式加熱體，其編制結構如下：如圖1，采用24根U形加熱棒，設置3種長度，每種長度的U形加熱棒設置8根，將其按圓周排列組成鳥籠式加熱體，選取各長度U形加熱棒各一根進行等距排列作為一組，四組U形加熱棒編制成類似于“井”字形狀的“井形結構”，“井形結構”設置兩個橫邊(1)和兩個豎邊(2)，橫邊(1)共面相互平行，豎邊(2)共面相互平行，橫邊(1)和豎邊(2)異面交錯相互垂直；進一步的，如圖2，將兩個構造相同的“井形結構”立體重疊擺放，形成“雙井形編制結構”，兩個“井形結構”異面交錯45°，“雙井形編制結構”底面中心對稱。圖3和圖4提供了采用“雙井形編制結構”的圓框鳥籠式加熱體的側視圖和立體圖，方便觀看該結構比較完整的效果。另外，安裝時整個籠體可采用兩組電極進行供電。

上述實施例是對本實用新型的說明，不是對本實用新型的限定。