一种抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种抑制泡生法生长蓝宝石单晶缩肩的冷却装置。该结构整体由导热管、吸热管、散热管组成，导热管为圆环形管路，位于坩埚与加热体之间上部四分之一位置，围绕并靠近坩埚，不与加热体接触，吸热管、散热管与导热管连通且位置对称，通过小炉盖延伸至炉体外部，并与蒸发机连接。导热管、吸热管、散热管均为钨钼材质。本发明专利技术结构简单，便于安装、拆卸、维修，同时可灵活调节单晶上部缩肩位置换热量，进而改变晶体生长形态，有效抑制晶体缩肩，提高晶体出材。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置
本专利技术涉及一种抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置，具体涉及一种抑制泡生法生长蓝宝石单晶缩肩的冷却装置。
技术介绍
蓝宝石晶体作为一种具有优异光学性能、机械性能和化学稳定性的功能材料，具有强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀等诸多优点，被广泛的应用于科学技术、国防与民用工业、电子技术的许多领域。蓝宝石以其独特的晶格结构，良好的物理化学性质成为LED发光二极管半导体照明最理想衬底材料。随着国家对LED照明技术推广应用的重视以及人们对于这种先进环保材料的意识逐渐加深，蓝宝石行业迅速发展，大尺寸、高质量蓝宝石晶体的研究与生产逐渐成为目前最具发展活力的新材料产业之一。人工蓝宝石晶体的生长方法很多，当前主流的方法主要有泡生法、提拉法等。但蓝宝石单晶在生长过程中，由于坩埚壁温度较高，热量传输方向沿坩埚壁向上，因此晶体产生缩肩，在晶体加工过程中，缩肩位置套取的晶棒，两端为弧形，因此需要截取部分长度，所以有效长度明显降低，严重影响晶体肩部出材率，因此研究出一种可避免蓝宝石单晶在生长过程中缩肩的方法尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种针对在晶体肩部生长过程中，此时晶体与加热体距离较近，温度较高，在熔体流动过程中，产生涡流，以及受熔体对流的影响，会导致晶体形成缩肩，可抑制晶体缩肩，使晶体在长肩过程中，能够平滑生长，直接过度到放肩过程的抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置。本专利技术的目的是这样实现的：它包括吸热管、散热管与导热管，导热管为圆环形管路，位于坩埚与加热体之间上部四分之一位置，围绕并靠近坩埚，不与加热体接触，吸热管、散热管与导热管连通且位置对称，通过小炉盖延伸至炉体外部，并与蒸发机连接。本专利技术还有这样一些技术特征：1、所述的吸热管与散热管在炉体外部连接蒸汽机，液体通过蒸汽机从吸热管进入导热管，吸收一定热量后汽化，带走炉体内的部分热量，再从散热管排出。2、所述的吸热管与散热管数量不限于1根。多根管路时，吸热管与散热管依次排列。3、所述的导热管管路口径尺寸为50-80mm，直径为300-1000mm，整体直径范围大于坩埚直径，小于加热体直径4、所述的导热管整体直径大于坩埚直径5-10mm，不与加热体接触。5、所述的液体沸点＞2050°。通过蒸发机从吸热管进入导热管，吸收热量后，汽化为气体，从散热管排出，进入蒸发机后，遇冷在次液化为液体，如此循环工作。6、所述的吸热管、散热管与导热管连通且位置对称，口径尺寸为30-60mm。吸热管、散热管位置对称可使固定导热管固定于晶体的肩部位置。7、所述的导热管、吸热管、散热管均为钨钼材质。本专利技术导热管为圆环形管路，位于坩埚与加热体之间上部四分之一位置，围绕并靠近坩埚，不与加热体接触，吸热管、散热管与导热管连通且位置对称，通过小炉盖延伸至炉体外部，并与蒸发机连接。导热管、吸热管、散热管均为钨钼材质。利用汽化吸收热量的原理，降低晶体肩部位置温度。本专利技术有益效果有：1.本专利技术在晶体肩部位置安装导热管，可有效降低晶体肩部位置的温度，防止晶体在长肩过程中，因温度过高无法结晶，导致晶体缩肩。在晶体加工时可有效提高晶体出材，提高晶体的利用率。2.本专利技术由于导热管使晶体肩部位置温度降低，减少坩埚内熔液因温度过高产生的涡流，极大地降低了晶体内部气泡的捕获机率。3.本专利技术由于导热管中水流的循环作用，可带走加热体产生的部分热量，减少加热体热量对熔液的烘烤，从而可使晶体生长界面更加平滑，减少晶体内部应力。附图说明图1为晶体熔液流动方向示意图；图2为本专利技术结构示意图；图3为图2俯视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明：结合图1，本实施例加热体为鸟笼状结构，底部温度较高，使熔液自下而上向中心流动，形成对流。在晶体长肩过程中，肩部位置距离加热体较近，温度较高，易产生涡流，使晶体无法结晶，形成缩肩。结合图2-图3，本实施例结构整体包括导热管1、吸热管2、散热管3。其特征在于导热管为圆环形管路，位于坩埚4与加热体5之间上部四分之一位置，围绕并靠近坩埚，不与加热体接触。吸热管、散热管与导热管连通且位置对称，通过小炉盖6延伸至炉体外部，并与蒸发机7连接。导热管、吸热管、散热管均为钨钼材质。吸热管与散热管在炉体外部连接蒸汽机，液体通过蒸汽机从吸热管进入导热管，吸收一定的热量后汽化，带走炉体内的部分热量，再从散热管排出，进入蒸发机后，遇冷再次液化为液体，如此循环工作。本实施例吸热管与散热管数量不限于1根。多根管路时，吸热管与散热管依次排列。导热管管路口径尺寸为50-80mm，直径为300-1000mm，整体直径范围大于坩埚直径，小于加热体直径。导热管整体直径大于坩埚直径5-10mm，不与加热体接触。液体沸点＞2050°。通过蒸发机从吸热管进入导热管，吸收热量后，汽化为气体，从散热管排出，进入蒸发机后，遇冷在次液化为液体，如此循环工作。吸热管、散热管与导热管连通且位置对称，口径尺寸为30-60mm。吸热管、散热管位置对称可使固定导热管固定于晶体的肩部位置。所述的导热管、吸热管、散热管均为钨钼材质。本实施例说明，不能认定本专利技术的具体实施只限于这些说明。对于具有本专利技术所属领域基础知识的人员来讲，可以很容易对本专利技术进行变更和修改，这些变更和修改都应当视为属于本专利技术所提交的权利要求书确定的专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置，其特征在于它包括吸热管、散热管与导热管，导热管为圆环形管路，位于坩埚与加热体之间上部四分之一位置，围绕并靠近坩埚，不与加热体接触，吸热管、散热管与导热管连通且位置对称，通过小炉盖延伸至炉体外部，并与蒸发机连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置，其特征在于它包括吸热管、散热管与导热管，导热管为圆环形管路，位于坩埚与加热体之间上部四分之一位置，围绕并靠近坩埚，不与加热体接触，吸热管、散热管与导热管连通且位置对称，通过小炉盖延伸至炉体外部，并与蒸发机连接。


2.根据权利要求1所述的一种抑制泡生法蓝宝石单晶缩肩的冷却装置，其特征在于所述的吸热管与散热管在炉体外部连接蒸汽机，吸热管与散热管包括一组至少一根的吸热管与散...

【专利技术属性】
技术研发人员：左洪波，杨鑫宏，李铁，吴岩，
申请(专利权)人：哈尔滨秋硕半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23