[實用新型]一種分體式泡生法藍寶石爐底保溫結構

有效

• 申請號: 201820276645.1
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN208167148U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 徐永亮;于海群
• 申請（專利權）人: 內蒙古恒嘉晶體材料有限公司
• 主分類號: C30B17/00
• 分類號: C30B17/00;C30B29/20
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本實用新型提供一種分體式泡生法藍寶石爐底保溫結構，包括鉬屏組件、鎢屏組件、豎屏組件和氧化鋯保溫層。鉬屏組件、鎢屏組件、豎屏組件和氧化鋯保溫層均為圓環形，以鎢軸為中心設置。豎屏組件、鉬屏組件分別位于鎢屏組件的下方，豎屏組件位于鉬屏組件的內側，鎢屏組件、豎屏組件均與鎢軸不粘連。氧化鋯保溫層位于鉬屏組件的下方，豎屏組件的外側。豎屏組件可阻擋底部鉬屏組件向鎢軸傳遞熱量，還可將鎢軸周圍的熱量傳遞至爐底部，進一步降低鎢軸溫度，進而降低坩堝底部中心溫度，提高坩堝底部徑向溫差，避免長晶界面翻轉，提高晶體利用率，為大重量藍寶石晶體提供良好的生長環境。分體式的爐底保溫結構，避免了底保溫與坩堝軸的粘接，便于拆卸。

技術領域

本實用新型涉及藍寶石單晶生長設備技術領域，尤其涉及一種分體式泡生法藍寶石爐底保溫結構。

背景技術

藍寶石具有熔點高(2045℃)、導熱好、硬度高、電絕緣性好、耐強酸強堿腐蝕、透光波段寬等特點，被廣泛用于手機屏幕、鏡面等民用設備，并被應用于導彈整流罩、直升機軸等軍工企業。業內常采用泡生法生長藍寶石晶體，在泡生法藍寶石晶體生長爐中，底部保溫結構是較為重要的基礎組成部件，可形成熱場軸向和底部徑向梯度，為藍寶石提供最佳的長晶環境。

現有的藍寶石爐底保溫結構由18-25層的圓環形鎢片和鉬片組成，其中上三層為鎢片，其余為鉬片，底保溫的中心處是支撐坩堝的鎢軸。整個底部保溫屏通過圓周等距分布的鉬絲穿接而成，將其放置在爐底部的氧化鋯磚上，即形成了爐底部的保溫結構。隨著泡生技術的不斷革新，可生長晶體的重量逐步提升，目前已可達到150Kg以上，藍寶石生長爐的結構尺寸也相應的增大，其爐底保溫結構也向大尺寸化的方向發展，目前適用于大尺寸長晶爐的爐底保溫結構通常是按照比例將原結構直接擴大到相應的尺寸。

然而，隨著爐底保溫結構的放大，底保溫的中心鎢軸的散熱能力未得到提升，使坩堝底部導熱不足，坩堝軸自身溫度較高，而且熱量沿底部保溫的鉬屏橫向向鎢軸傳遞，進一步提升了鎢軸自身的溫度，使坩堝底部的徑向溫度梯度變小。晶體界面由錐形變為凹形界面，易發生晶體界面的翻轉，晶體底部產生饅頭氣泡，嚴重影響晶體利用率，不能滿足大重量晶體生長環境的高需求。

實用新型內容

本申請提供了一種分體式泡生法藍寶石爐底保溫結構，以解決現有的大尺寸藍寶石爐的底保溫結構，底保溫中心散熱能力較差，鎢軸自身溫度較高，降低了坩堝底部徑向溫度梯度，易造成晶體界面翻轉，嚴重影響晶體利用率的問題。

一種分體式泡生法藍寶石爐底保溫結構，包括鉬屏組件、鎢屏組件、豎屏組件和氧化鋯保溫層；

所述鉬屏組件、鎢屏組件、豎屏組件和氧化鋯保溫層均為圓環形，以鎢軸為中心設置；

所述豎屏組件、所述鉬屏組件分別位于所述鎢屏組件的下方，所述豎屏組件位于所述鉬屏組件的內側，所述鎢屏組件、所述豎屏組件均與所述鎢軸不粘連；

所述氧化鋯保溫層位于所述鉬屏組件的下方，所述豎屏組件的外側。

可選的，所述豎屏組件包括5-15層的圓環形鎢片和鉬片；

所述豎屏組件的最內層為鎢片，其厚度大于2mm，其余為鉬片，層與層之間通過U型鉬片間隔，形成3-5mm的間隙。

可選的，所述鎢屏組件包括2-5層的圓環形鎢片；

所述鎢屏組件的最上層鎢片厚度不小于2mm，其余鎢片厚度不小于1mm，層與層之間通過U型鉬片間隔，形成3-5mm的間隙。

可選的，所述鉬屏組件包括5-15層圓環形鉬片，其厚度不小于0.3mm，層與層之間通過U型鉬片間隔，形成3-5mm的間隙。

可選的，所述氧化鋯保溫層包括由6-8塊扇形氧化鋯纖維磚拼接組成的氧化鋯纖維圓環。

本申請提供的技術方案包括以下有益技術效果：