提炼高纯金属的单晶体生产装置制造方法及图纸

一种提炼高纯金属的单晶体生产装置，其特点是该单晶体生产装置的机械泵（１）通过扩散泵（２）与单晶炉（７）侧连接，单晶炉上装设籽晶杆（３），籽晶杆一端通过单晶炉插入坩埚（９）内、籽晶杆另一端与晶转电机连接构成晶转系统（４）、晶转系统驱动籽晶杆旋转和上下移动，单晶炉下装设坩埚杆（５），坩埚杆一端通过单晶炉与坩埚底部连接，坩埚杆另一端与埚转电机连接构成埚转系统（６），埚转系统驱动坩埚杆旋转和上下移动，单晶炉内放置石墨加热器（８），石墨加热器内放置坩埚（９），坩埚内放置被提炼金属（１０）。单晶炉的外设惰性气体管（１１），惰性气体管与单晶炉连接导通，电控柜分别与加热电控线路和伺服电路连接构成单晶体生产装置整体。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 一、
本技术涉及一种提炼高纯金属的单晶体生产装置，属于冶金行业中高纯金属元素单晶体提炼领域。二
技术介绍
在航天、航海、红外和光电等领域，均需各种高纯金属作为关键部件的基础原材料。如用于红外探测的碲、镉、锌晶片的合成原料碲、镉、锌等。由于器件的工艺及技术要求这些金属均需5N～7N以上的纯度。而传统冶炼技术所能达到的金属纯度一般在4N左右，以此原料制成的元器件，其性能远远达不到要求。中国专利87108007公开的《成型单晶体生长设备》、95115160.6公开的《制造半导体器件的方法》、90215080.4公开了《碘化汞单晶体的生长装置》和92104643.X公开的《可控双球面锗单晶生长方法及模具》，显然是不能达到现代技术的要求。随着对高纯金属材料纯度需求不断增高，现有的单晶体生产设备结构不合理，温度控制不准确，自动化程度低，单晶成品率低，远远不能适应高纯金属单晶体的生产需要，极大的制约了此项技术的发展。因此，寻找新的提炼高纯金属的方法和设备迫在眉睫。三
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足而提供一种提炼高纯金属的单晶体生产装置，它具有操作简单、控制精确、自动化程度高的单晶体生产装置，有效的提高单晶成品率。本技术的目的由以下技术措施实现提炼高纯金属的单晶体生产装置单晶体生产装置的机械泵装设在扩散泵的前级，扩散泵装设在单晶炉的前级，单晶炉装设在电控柜的前级，机械泵通过扩散泵与单晶炉侧连接导通，单晶炉上装设籽晶杆，籽晶杆一端通过单晶炉插入坩埚内，籽晶杆另一端与晶转电机连接构成晶转系统，晶转系统驱动籽晶杆旋转和上下移动，单晶炉下装设坩埚杆，坩埚杆一端通过单晶炉与坩埚底部连接，坩埚杆另一端与埚转电机连接构成埚转系统，埚转系统驱动坩埚杆旋转和上下移动，单晶炉内放置石墨加热器，石墨加热器内放置坩埚，坩埚内放置被提炼金属，单晶炉外设惰性气体管，惰性气体管与单晶炉连接导通，电控柜分别与加热电控线路和伺服电路连接构成单晶体生产装置整体。加热电控线路由欧陆OL控制输出电流信号DL至可控硅移相触发器ZF，与可控硅D1～D6触发导通；电源经变压器B1降压由可控硅D1～D6整流后与加热器RL连接导通，电阻R1～R6和电容C1～C6组成阻容RC吸收电路。伺服电路由可编程控制器PLC、人机界面CCDR和伺服驱动器QD1～QD6驱动伺服电机M1～M4；接通开关电源KGBY，一路连接人机界面CCDR和可编程控制器PLC，另一路连接伺服驱动器QD1～QD6。本技术具有如下优点1、石墨加热器采用环形筒状结构，加热均匀，欧陆控制器对加热温度控制精确、准确控温至0.01℃。2、自动化程度高，晶转系统和埚转系统均由伺服电机进行驱动，运行平稳可靠，振动小，欧陆控制器实现全程模拟自动化控制。3、操作简单、显示直观、调节使用方便、高纯金属成品率高。四附图说明图1为单晶体生产装置结构示意图。1.机械泵，2.扩散泵，3.籽晶杆，4.晶转系统，5.坩埚杆，6.埚转系统，7.单晶炉，8.石墨加热器，9.坩埚，10.金属，11.单晶炉外设惰性气体管。图2为加热电控线路图。OL欧陆控制，DL电流信号，ZF可控硅移相触发器，B1变压器，D1～D6可控硅，RL加热器，R1～R6电阻，C1～C6电容。图3为伺服电路图。PLC可编程控制器，CCDR人机界面，QD1～QD6伺服驱动器，M1～M4伺服电机，KGBY开关电源。五具体实施方式下面通过实施例对本技术进行具体描述，但不能理解为对本技术保护范围的限制。实施例本技术具有结构简单、制造方便，如图1～2所示。提炼高纯金属的单晶体生产装置的机械泵1装设在扩散泵2的前级，扩散泵装设在单晶炉7的前级，单晶炉装设在电控柜的前级，机械泵通过扩散泵与单晶炉侧连接导通，单晶炉上装设籽晶杆3，籽晶杆一端通过单晶炉插入坩埚9内，籽晶杆另一端与晶转电机连接构成晶转系统4，晶转系统驱动籽晶杆旋转和往复运动，单晶炉下装设坩埚杆5，坩埚杆一端通过单晶炉与坩埚底部连接，坩埚杆另一端与埚转电机连接构成埚转系统6，埚转系统驱动坩埚杆旋转和往复运动，单晶炉内放置石墨加热器8，石墨加热器内放置坩埚9，坩埚内放置被提炼金属10，单晶炉外设惰性气体管11，惰性气体管与单晶炉连接导通，电控柜分别与加热电控线路和伺服电路连接构成单晶体生产装置整体。加热电控线路接通电源后，由欧陆控制OL输出4～20mA电流信号DL至可控硅移相触发器ZF，直接控制可控硅D1～D6触发导通；380V电源经变压器B1降压至50V，由可控硅D1～D6组成的整流电路整流后输出0～70V的直流电到加热器RL，电阻R1～R6和电容C1～C6组成阻容RC吸收电路。伺服电路由可编程控制器PLC、人机界面CCDR和伺服驱动器QD1～QD6驱动伺服电机M1～M4，工作过程中由人机界面发出指令，再由可编程控制器PLC根据预置的程度驱动伺服控制驱动器按指令运行，在运行快速提拉程序时，系统会中断所有程序，系统由手动控制，在人机界面控制中，预置了过流、过压及误操作保护程序；220V电源接通开关电源(KGBY)输出DC12V供人机界面CCDR和可编程控制器PLC，DC24V供伺服驱动器QD1～QD4。本技术是这样实现的将料锭放入坩埚9内，由机械泵1和扩散泵2将单晶炉7抽真空后通入氩气，石墨加热器8加热，待料锭化料后，开动晶转系统4和埚转系统6，通过籽晶杆3引晶、经缩颈、放肩、等径和拉光工序后，然后冷却出料。权利要求1.提炼高纯金属的单晶体生产装置，其特征在于该单晶体生产装置的机械泵(1)装设在扩散泵(2)的前级，扩散泵装设在单晶炉(7)的前级，单晶炉装设在电控柜的前级，机械泵通过扩散泵与单晶炉侧连接导通，单晶炉上装设籽晶杆(3)，籽晶杆一端通过单晶炉插入坩埚(9)内，籽晶杆另一端与晶转电机连接构成晶转系统(4)，晶转系统驱动籽晶杆旋转和上下移动，单晶炉下装设坩埚杆(5)，坩埚杆一端通过单晶炉与坩埚底部连接，坩埚杆另一端与埚转电机连接构成埚转系统(6)，埚转系统驱动坩埚杆旋转和上下移动，单晶炉内放置石墨加热器(8)，石墨加热器内放置坩埚(9)，坩埚内放置被提炼金属(10)，单晶炉外设惰性气体管(11)，惰性气体管与单晶炉连接导通，电控柜分别与加热电控线路和伺服电路连接构成单晶体生产装置整体。2.如权利要求1所述提炼高纯金属的单晶体生产装置，其特征在于加热电控线路由欧陆(OL)控制输出电流信号(DL)至可控硅移相触发器(ZF)，使可控硅(D1～D6)触发导通；电源经变压器(B1)降压由可控硅(D1～D6)整流后与加热器(RL)连接导通，电阻(R1～R6)和电容(C1～C6)组成阻容吸收电路。3.如权利要求1所述提炼高纯金属的单晶体生产装置，其特征在于伺服电路由可编程控制器(PLC)、人机界面(CCDR)和伺服驱动器(QD1～QD6)驱动伺服电机(M1～M4)；接通开关电源(KGBY)，一路连接人机界面(CCDR)和可编程控制器(PLC)，另一路连接伺服驱动器(QD1～QD6)。专利摘要一种提炼高纯金属的单晶体生产装置，其特点是该单晶体生产装置的机械泵(1)通过扩散泵(2)与单晶炉(7)侧连接，单晶炉上装设籽晶杆(3)，籽晶杆一端通过单晶炉插入坩埚(9)内、籽本文档来自技高网...

【技术保护点】
提炼高纯金属的单晶体生产装置，其特征在于该单晶体生产装置的机械泵（１）装设在扩散泵（２）的前级，扩散泵装设在单晶炉（７）的前级，单晶炉装设在电控柜的前级，机械泵通过扩散泵与单晶炉侧连接导通，单晶炉上装设籽晶杆（３），籽晶杆一端通过单晶炉插入坩埚（９）内，籽晶杆另一端与晶转电机连接构成晶转系统（４），晶转系统驱动籽晶杆旋转和上下移动，单晶炉下装设坩埚杆（５），坩埚杆一端通过单晶炉与坩埚底部连接，坩埚杆另一端与埚转电机连接构成埚转系统（６），埚转系统驱动坩埚杆旋转和上下移动，单晶炉内放置石墨加热器（８），石墨加热器内放置坩埚（９），坩埚内放置被提炼金属（１０），单晶炉外设惰性气体管（１１），惰性气体管与单晶炉连接导通，电控柜分别与加热电控线路和伺服电路连接构成单晶体生产装置整体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯仁义，守炳生，
申请(专利权)人：四川鑫炬矿业资源开发股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]