一種藍寶石晶體生長熱場結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種藍寶石晶體生長熱場結構，該熱場結構包括位于同一中心線的支撐座、生長箱及密封蓋，其中：生長箱，其位于支撐座上端面且外側套有感應線圈，該生長箱包括中部具有容置空間的箱體、坩堝及模具，所述箱體固定于支撐座上，所述坩堝下方具有兩支撐環，該兩支撐環在坩堝與箱底之間形成坩堝的支撐構架，所述模具放置于灌有氧化鋁原料的坩堝內，而坩堝還具有與其匹配的坩堝蓋，該坩堝蓋設置有模具讓位孔。
【專利說明】一種藍寶石晶體生長熱場結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種藍寶石晶體生長熱場結構，按國際專利分類表(IPC)劃分屬于及寶石制造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]藍寶石晶體(俗稱剛玉)具有獨特、優良的物理化學性質，特別是在0.2~5.0μπι波段內具有良好的透光性，可廣泛應用于紅外軍事裝備、衛星和空間技術等領域；并且，由于藍寶石晶體還具有電介質絕緣、恒定的介電常數等特性，成為應用最廣泛的襯底材料之
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[0003]目前，藍寶石的生長方法主要有提拉法，倒模法，泡生法，熱交換法等。其中，泡生法為目前工業生產藍寶石晶體時最常用的方法，泡生法在擴肩時的晶體直徑較大，可生長出100_以上直徑的藍寶石晶體，對于生長大尺寸、有方向性的藍寶石晶體擁有更大的優勢；泡生法生長系統擁有適合藍寶石晶體生長的最佳溫度梯度。在生長的過程中或結束時，晶體不與坩堝接觸，大大減少了其應力，可獲得高質量的大晶體，其缺陷密度遠低于提拉法生長的晶體。
[0004]在實現本實用新型的過程中，實用新型人發現存在如下問題:在泡生法制備藍寶石晶體的熱場設備中(補充說明現有技術的缺點或不足)。
[0005]由此，本實用新型人考慮對現有的藍寶石晶體生長熱場結構進行改進，本案由此產生。
實用新型內容
[0006]針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種藍寶石晶體生長熱場結構。
[0007]為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0008]一種藍寶石晶體生長熱場結構，該熱場結構包括位于同一中心線的支撐座、生長箱及密封蓋，其中:
[0009]支撐座，其位于地面之上，并對所述生長箱形成支撐構架，該支撐座包括兩塊疊加設置的莫來石磚，其高度為(補充:兩莫來石磚的高度范圍及/或最佳值);
[0010]生長箱，其位于支撐座上端面且外側套有感應線圈，該生長箱包括中部具有容置空間的箱體、坩堝及模具，所述箱體固定于支撐座上，所述坩堝下方具有兩支撐環，該兩支撐環在坩堝與箱底之間形成坩堝的支撐構架，所述模具放置于灌有氧化鋁原料的坩堝內，而坩堝還具有與其匹配的坩堝蓋，該坩堝蓋設置有模具讓位孔；
[0011]密封蓋，其扣設于生長箱上，該密封蓋中部設置有階梯狀通孔，而該通孔內設置有籽晶桿機構，所述籽晶桿機構一端伸至于模具上方，該籽晶桿機構另一端與陶瓷桿連接，該陶瓷桿伸出于密封蓋外； [0012]所述密封蓋內設置有多個錐形通孔，該錐形通孔從密封蓋底部對稱延伸至密封蓋外側且內徑逐漸減小。[0013]進一步，所述箱體包括箱底及箱壁，所述箱壁扣設與箱底上，而箱底上設置有與該箱壁內徑一直的兩個氧化鋯塊，所述兩個氧化鋯塊相互疊加放置，所述坩堝通過支撐環放置于兩疊加設置的氧化鋯塊之上；所述箱壁內側依次設置至有鋯環及發熱體，鋯環及發熱體均位于兩個氧化鋯塊之上，所述發熱體包括發熱體蓋，而所述籽晶桿機構一端穿過發熱體蓋的中孔伸至于模具上方。
[0014]進一步，所述坩堝下方的支撐環、發熱體下方與氧化鋯塊的之間分別設置有小墊塊。
[0015]進一步，所述發熱體(請公開其材質為什么并闡述怎樣實現發熱)，該發熱體的厚度為 6+0.1mm。
[0016]進一步，所述鋯環為多個環形鋯塊疊加放置形成，(其中環形鋯塊數量是否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)。
[0017]進一步，所述箱壁從外至內依次為石英桶及軟炭氈體，所述軟炭氈體為多層軟炭氈疊加形成，而軟炭氈(層數是否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)。
[0018]進一步,所述感應線圈為環形線圈，該感應線圈與生長箱之間具有(補充:感應線圈與生長箱之間的距離)縫隙，該感應線圈兩端彎折至感應線圈上方且呈平行排列；所述感應線圈外側設置有四個定位桿及兩個定位板；所述四個定位桿均勻通過螺栓固定且分布于感應線圈四周，每個定位桿上均直線排布有多個通孔；所述兩個定位板對稱分布于感應線圈外側，每個定位板一端固定有彎折狀連接片，而該彎折狀連接片固定于感應線圈上。
[0019]進一步，所述模具為矩形模具。
[0020]進一步，所述密封蓋包括保溫罩及炭氈組，所述保溫罩扣設于生長箱上端面上，而炭氈組貼敷于保溫罩設置，所述炭氈組上端面設置有軟炭氈蓋。
[0021]進一步，所述炭氈組包括多個疊加中層炭氈及頂部炭氈(中層炭氈數量否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)，所述軟炭氈蓋、頂部炭氈及中層炭氈中央均設置有通孔且內徑依次減小，進而形成階梯狀籽晶桿機構容置通道。
[0022]進一步，所述保溫罩為多層(保溫罩為多層什么物質疊加而成，否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)。
[0023]進一步，所述每個中層炭氈中央通孔為倒圓角的正方形且中層炭氈的厚度為40mmo
[0024]進一步，所述籽晶桿機構及陶瓷桿與生長箱位于同一中心線上，所述籽晶桿機構上端通過桿狀連接扣與陶瓷桿連接。
[0025]進一步，所述桿狀連接扣為一矩形連接環，所述籽晶桿機構一端及陶瓷桿一端對接插入該連接環并通過螺栓鎖死，進而實現連接。
[0026]進一步，所述籽晶桿機構包括籽晶桿及設置于籽晶桿一端的籽晶頭。
[0027]進一步，所述籽晶頭包括反射屏鑰片、反射屏鎢片、夾頭及籽晶，所述籽晶豎直固定于夾頭上，而夾頭固定于反射屏鎢片下方，所述反射屏鑰片設置于反射屏鎢片上方，所述反射屏鑰片與反射屏鎢片間隔設置并通過兩側的小套筒串起并固定于籽晶桿上，所述夾頭兩側設置有鑰絲，且該鑰絲制漿為0.5mm，所述設置于最頂層的反射屏鑰片上設置有頂部鑰絲，該頂部鑰絲直徑為0.2mm，其中所述反射屏鑰片、反射屏鎢片的數量分別為(補充:反射屏鑰片、反射屏鎢片的片數范圍及片數最佳值)。[0028]闡述本實用新型的優點及帶來的有益效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型結構示意圖；
[0030]圖2是本實用新型去除籽晶桿機構及保溫罩后的俯視圖；
[0031]圖3是本實用新型感應圈結構示意圖；
[0032]圖4是本實用新型模具結構示意圖；
[0033]圖5是本實用新型發熱體結構示意圖；
[0034]圖6是本實用新型密封蓋中的中層炭氈結構示意圖；
[0035]圖7是本實用新型籽晶桿機構結構示意圖；
[0036]圖8是本實用新型籽晶桿機構結構主視圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0038]實施例:請參閱圖1至圖8所示，一種藍寶石晶體生長熱場結構，該熱場結構包括位于同一中心線的支撐座1、生長箱Al及密封蓋A2，其中:
[0039]請參閱圖1至圖8所示，支撐座1，其位于地面之上，并對所述生長箱形成支撐構架，該支撐座I包括兩塊疊加設置的莫來石磚，其高度為(補充:兩莫來石磚的高度范圍及/或最佳值)。
[0040]請參閱圖1至圖8所示，生長箱Al，其位于支撐座I上端面且外側套有感應線圈7，該生長箱Al包括中部具有容置空間的箱體、坩堝14及模具13，所述箱體固定于支撐座上，所述坩堝14下方具有兩支撐環12，該兩支撐環12在坩堝14與箱底之間形成坩堝14的支撐構架，所述模具13放置于灌有氧化鋁原料15的坩堝14內，而坩堝14還具有與其匹配的坩堝蓋10，該坩堝蓋10設置有模具讓位孔。所述箱體包括箱底及箱壁，所述箱壁扣設與箱底上，而箱底上設置有與該箱壁內徑一直的兩個氧化鋯塊2，所述兩個氧化鋯塊2相互疊加放置，所述坩堝14通過支撐環12放置于兩疊加設置的氧化鋯塊2之上；所述箱壁內側依次設置至有鋯環8及發熱體9，鋯環8及發熱體9均位于兩個氧化鋯塊2之上，所述發熱體9包括發熱體蓋11，而所述籽晶桿機構18 —端穿過發熱體蓋11的中孔伸至于模具13上方；所述發熱體9 (請公開其材質為什么并闡述怎樣實現發熱)，該發熱體9的厚度為6+0.1mm ；所述坩堝14下方的支撐環12、發熱體9下方與氧化鋯塊2的之間分別設置有小墊塊5 ;所述鋯環8為多個環形鋯塊疊加放置形成，(其中環形鋯塊數量是否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值);所述箱壁從外至內依次為石英桶4及軟炭氈體6，所述軟炭氈體6為多層軟炭氈疊加形成，而軟炭氈(層數是否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)。
[0041]請參閱圖1至圖6所示,所述感應線圈7為環形線圈,該感應線圈7與生長箱之間具有(補充:感應線圈與生長箱之間的距離)縫隙，該感應線圈兩端彎折至感應線圈上方且呈平行排列；所述感應線圈外側設置有四個定位桿71及兩個定位板72 ;所述四個定位桿71均勻通過螺栓固定且分布于感應線圈7四周，每個定位桿71上均直線排布有多個通孔；所述兩個定位板72對稱分布于感應線圈7外側，每個定位板72 —端固定有彎折狀連接片73，而該彎折狀連接片73固定于感應線圈7上。
[0042]請參閱圖1及圖4所示，所述模具13為矩形實心塊，該實心塊上表面具有多個矩形凹槽。
[0043]請參閱圖1至圖6所示，密封蓋A2，其扣設于生長箱Al上，該密封蓋A2中部設置有階梯狀通孔，而該通孔內設置有籽晶桿機構18，所述籽晶桿機構18 —端伸至于模具13上方，該籽晶桿機構18另一端與陶瓷桿21連接，該陶瓷桿21伸出于密封蓋外；所述密封蓋內設置有多個錐形通孔，該錐形通孔從密封蓋底部對稱延伸至密封蓋外側且內徑逐漸減小。所述密封蓋A2包括保溫罩16及炭氈組17，所述保溫罩16扣設于生長箱A2上端面上，而炭氈組17貼敷于保溫罩16設置，所述炭氈組17上端面設置有軟炭氈蓋20。所述炭氈組17包括多個疊加中層炭氈171及頂部炭氈19 (中層炭氈數量否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)，所述軟炭氈蓋20、頂部炭氈19及中層炭氈171中央均設置有通孔且內徑依次減小，進而形成階梯狀籽晶桿機構容置通道；所述保溫罩16為多層(保溫罩為多層什么物質疊加而成，否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)；所述每個中層炭租171中央通孔為倒圓角的正方形172且中層炭租的厚度為40mm。
[0044]請參閱圖1圖7及圖8所示,所述籽晶桿機構18及陶瓷桿21與生長箱Al位于同一中心線上，所述籽晶桿機構18上端通過桿狀連接扣22與陶瓷桿連接；所述桿狀連接扣22為一矩形連接環，所述籽晶桿機構18 —端及陶瓷桿21 —端對接插入該連接環并通過螺栓鎖死，進而實現連接。
[0045]請參閱圖1圖7及圖8所示,所述籽晶桿機構18包括籽晶桿181及設置于籽晶桿一端的籽晶頭；所述籽晶頭包括反射屏鑰片182、反射屏鎢片183、夾頭184及籽晶185，所述籽晶185豎直固定于夾頭184上，而夾頭184固定于反射屏鎢片183下方，所述反射屏鑰片182設置于反射屏鎢片183上方，所述反射屏鑰片182與反射屏鎢片183間隔設置并通過兩側的小套筒188串起并固定于籽晶桿181上，所述夾頭184兩側設置有鑰絲186，且該鑰絲186制漿為0.5mm，所述設置于最頂層的反射屏鑰片182上設置有頂部鑰絲187，該頂部鑰絲187直徑為0.2mm，其中所述反射屏鑰片182、反射屏鎢片183的數量分別為(補充:反射屏鑰片、反射屏鎢片的片數范圍及片數最佳值)。
[0046]以上所記載，僅為利用本創作技術內容的實施例，任何熟悉本項技藝者運用本創作所做的修飾、變化，皆屬本創作主張的專利范圍，而不限于實施例所揭示者。
【權利要求】
1.一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:該熱場結構包括位于同一中心線的支撐座、生長箱及密封蓋，其中: 支撐座，其位于地面之上，并對所述生長箱形成支撐構架； 生長箱，其位于支撐座上端面且外側套有感應線圈，該生長箱包括中部具有容置空間的箱體、坩堝及模具，所述箱體固定于支撐座上，所述坩堝下方具有兩支撐環，該兩支撐環在坩堝與箱底之間形成坩堝的支撐構架，所述模具放置于灌有氧化鋁原料的坩堝內，而坩堝還具有與其匹配的坩堝蓋，該坩堝蓋設置有模具讓位孔； 密封蓋，其扣設于生長箱上，該密封蓋中部設置有階梯狀通孔，而該通孔內設置有籽晶桿機構，所述籽晶桿機構一端伸至于模具上方，該籽晶桿機構另一端與陶瓷桿連接，該陶瓷桿伸出于密封蓋外； 所述密封蓋內設置有多個錐形通孔，該錐形通孔從密封蓋底部對稱延伸至密封蓋外側且內徑逐漸減小。
2.根據權利要求1所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述箱體包括箱底及箱壁，所述箱壁扣設與箱底上，而箱底上設置有與該箱壁內徑一直的兩個氧化鋯塊，所述兩個氧化鋯塊相互疊加放置，所述坩堝通過支撐環放置于兩疊加設置的氧化鋯塊之上；所述箱壁內側依次設置至有鋯環及發熱體，鋯環及發熱體均位于兩個氧化鋯塊之上，所述發熱體包括發熱體蓋，而所述籽晶桿機構一端穿過發熱體蓋的中孔伸至于模具上方。
3.根據權利要求2所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述坩堝下方的支撐環、發熱體下方與氧化鋯塊的之間分別設置有小墊塊。
4.根據權利要求2所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述箱壁從外至內依次為石英桶及軟炭氈體，所述軟炭氈體為多層軟炭氈疊加形成，而軟炭氈(層數是否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)。
5.根據權利要求1所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述感應線圈為環形線圈，該感應線圈與生長箱之間具有(補充:感應線圈與生長箱之間的距離)縫隙，該感應線圈兩端彎折至感應線圈上方且呈平行排列。
6.根據權利要求1所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述密封蓋包括保溫罩及炭氈組，所述保溫罩扣設于生長箱上端面上，而炭氈組貼敷于保溫罩設置，所述炭氈組上端面設置有軟炭氈蓋。
7.根據權利要求6所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述炭氈組包括多個疊加中層炭氈及頂部炭氈(中層炭氈數量否有限制，如有限制請提供層數范圍及層數最佳值)，所述軟炭氈蓋、頂部炭氈及中層炭氈中央均設置有通孔且內徑依次減小，進而形成階梯狀籽晶桿機構容置通道。
8.根據權利要求1所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述籽晶桿機構及陶瓷桿與生長箱位于同一中心線上，所述籽晶桿機構上端通過桿狀連接扣與陶瓷桿連接。
9.根據權利要求8所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述籽晶桿機構包括籽晶桿及設置于籽晶桿一端的籽晶頭。
10.根據權利要求9所述的一種藍寶石晶體生長熱場結構，其特征在于:所述籽晶頭包括反射屏鑰片、反射屏鎢片、夾頭及籽晶，所述籽晶豎直固定于夾頭上，而夾頭固定于反射屏鎢片下方，所述反射屏鑰片設置于反射屏鎢片上方，所述反射屏鑰片與反射屏鎢片間隔設置并通過兩側的小套筒串起 ，并固定于籽晶桿上。
【文檔編號】C30B17/00GK203728963SQ201420065653
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月14日 優先權日:2014年2月14日
【發明者】黃榮峰, 李聰聰, 黃雅瑩 申請人:閩能光電集團有限公司