[實用新型]一種超高溫電爐

有效

• 申請號: 201720139730.9
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN206531396U
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 戴生伢;張引;錢松根;黃振進;陳福金
• 申請（專利權）人: 南京理工宇龍新材料科技股份有限公司
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙)32274
• 代理人: 邱興天

技術領域

本實用新型屬于電爐爐膛設計領域，尤其涉及一種LGYL1800型超高溫電爐的爐膛結構設計。

背景技術

近年來隨著集成電路、鐵電薄膜、超導薄膜和紅外技術的迅速發展，對藍寶石單晶材料提出了更高的要求，即尺寸大、質量高和成本低。生長大尺寸藍寶石單晶時，其工藝過程十分復雜，晶體生長質量控制困難。如在生長過程中系統內的溫場控制不當，極易引起晶體內的應力集中，造成晶體在后續加工和使用過程中發生破碎。除此而外，應力集中的存在不僅會增加位錯、裂痕等微觀、宏觀缺陷的含量，還常常伴隨著裂紋的出現。

藍寶石晶體的生長方法主要有提拉法、泡生法和溫度梯度法等幾種，隨著生長技術的不斷開發，長出的藍寶石晶體的質量也不斷增大，同時長晶品質也不斷提高。為了提高質量，切割出的晶片需在高溫下空氣氣氛中(或有氧氣氛中)退火(通常退火溫度在1700℃以上)。而國內生產的高溫電爐如已公開的申請號為201310347878.8所設計的由于爐膛材料使用的限制(多使用氧化鋁纖維板)造成實際使用溫度為1600～1650℃，達不到藍寶石退火使用溫度；要么其爐膛實際使用尺寸不夠，而有的藍寶石切割出的晶片尺寸很大，且在升溫過程中需通入氬氣等惰性氣體保護，退火效率低、價格高，比如常用的高溫管式爐。另外有的高溫電爐雖然使用溫度能夠達到，但為了保證高溫時爐膛不坍頂，其爐膛爐頂結構為拱頂結構，這樣做帶來了設計和更換材料的不方便，如已公開的申請號為201320484432.5專利所設計的。此外，激光晶體等光學晶體也面臨著相同的問題。因此迫切需要研發一種高溫電爐，能夠同時滿足以上條件。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型提供一種LGYL1800型超高溫電爐的爐膛結構設計，爐膛頂部為平頂結構，爐膛尺寸可自由設計，與相應的高溫電爐的使用要求相適應。

技術方案：為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種超高溫電爐，包括電力系統控制柜，爐膛預留區，設在爐膛預留區下方的物料自動升降系統，所述爐膛預留區是一個空心的長方體結構，爐膛內部由若干塊氧化鋯纖維板平鋪而成，氧化鋯纖維板外部再包覆硅酸鋁纖維棉，所述氧化鋯纖維板經真空吸濾成型制成；在爐堂頂部設有一組孔洞，通過電力系統控制柜控制物料自動升降系統升降。

進一步地，所述氧化鋯纖維板的組分為c-ZrO2+Y2O3≥99.9％，密度為1.5±0.2g/cm3，1000℃的熱面熱導率≤0.1W/(m·K)。

進一步的，所述爐膛頂部由8塊氧化鋯纖維板平鋪而成，頂部的尺寸為490mm×340mm。

進一步地，孔洞部分為硅鉬棒加熱體預留區。

進一步地，孔洞數量為12。

進一步地，所述爐膛預留區呈長方體，爐膛正面由11層氧化鋯纖維板構成，每層纖維板由5塊纖維板基板錯縫拼接而成，正面爐膛的尺寸為490mm×340mm。

進一步地，所述爐膛預留區爐膛側面由11層氧化鋯纖維板構成，每層纖維板由5塊纖維板基板錯縫拼接而成，側面爐膛的尺寸為340mm×340mm。

本實用新型在綜合比較了多種爐膛材料的性能及研究高溫電爐結構基礎之上，公司以自己生產的氧化鋯纖維隔熱制品為基礎，自主研發了一種新型高溫電爐，最高使用溫度在空氣氣氛中高達1800℃，并設計了一種爐膛結構，且能根據客戶使用要求，設計不同的爐膛尺寸。

有益效果：本實用新型相對于現有高溫電爐殼體而言，具備以下優點：

1.爐膛材料采用自制的氧化鋯纖維板經真空吸濾成型制得，纖維板的使用溫度≥2200℃，1000℃的熱面熱導率≤0.1W/(m·K)，由于氧化鋯纖維板具有高熔點和低熱導率，爐膛的保溫效果好，也即能耗低，最高使用溫度在空氣氣氛中高達1800℃。

2.爐膛頂部采用平板結構，取代了傳統高溫電爐的拱頂結構，采用氧化鋯纖維板既保證了爐頂的強度，又使結構簡單，更換爐頂材料更方便。

附圖說明

圖1超高溫電爐的爐膛預留區結構圖。

圖2超高溫電爐的爐膛預留區結構主視圖。

圖3超高溫電爐的爐膛預留區結構俯視圖。

圖4超高溫電爐的爐膛預留區結構側視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。

實施例1