物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:26841245 阅读:27 留言:0更新日期:2020-12-25 12:58
本发明专利技术涉及蓝宝石用氧化铝材料技术领域,是一种物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法及装置,前者对高纯氧化铝粉先采用高频线圈加热熔化成熔体,熔体再在磁场作用下排杂,得到高纯氧化铝多晶锭。本发明专利技术通过磁场作用,加速熔体内部运动,使熔体内部杂质成分不断从熔体中析出并留在熔体上部,使制备得到的高纯氧化铝多晶锭的气孔量减少,密度提高,产品纯度也得到提高,高纯氧化铝多晶锭纯度从4N提纯至5N,从而提高后续生产的蓝宝石纯度,高纯氧化铝多晶锭纯度达到99.999%以上。

【技术实现步骤摘要】
物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法及装置
本专利技术涉及蓝宝石用氧化铝材料
,是一种物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法及装置。
技术介绍
蓝宝石晶体是高纯氧化铝的单晶,主要用于LED衬底材料和窗口材料,广泛应用于LED、手表表盘、航空、航天、精密制造、军工等领域。随着科技水平的提高和蓝宝石应用领域的扩大,目前蓝宝石的生产技术向高纯度高密度发展,如何提高蓝宝石原料的密度和装炉量成为获得大尺寸蓝宝石晶体的关键技术。目前蓝宝石晶体用原料形式多是颗粒料、饼料、多晶锭等形式,采用这些原料生产蓝宝石晶体时,存在排杂效果差,生产效率低等问题。目前常规用冷坩锅生产多晶锭是通过高频炉加热将高纯氧化铝粉熔融,再冷却,晶体随着温度的降低而逐渐长大。其存在密度低、气孔较多的缺点;且提纯效果不佳。
技术实现思路
本专利技术提供了一种物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法及装置,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有多晶锭生产工艺提纯效果不佳,得到的多晶锭气孔较多的问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法,其特征在于按下述方法进行:在坩锅底部放入高纯石墨环,开启高频电源,通过坩锅外侧的高频线圈对高纯石墨环加热,高纯石墨环变红后,加入高纯氧化铝粉,待高纯氧化铝粉全部熔融后取出高纯石墨环,继续加高纯氧化铝粉直至达到冷坩埚允许添加高度,当所加入的高纯氧化铝粉熔融后,逐渐下移坩锅,即冷坩埚逐渐向高频线圈下方移动,位于高频线圈下方的坩锅内的熔体逐渐冷却凝固,冷坩埚继续下移,接着,冷坩埚内冷却的熔体在外加磁场作用下,使熔体内部杂质成分不断从熔体中析出并留在熔体上部,同时熔体不断析出氧化铝晶体,当冷坩埚内氧化铝晶体析出高度达到所需高度后,匀速降低外加电压直至停止外...

【技术特征摘要】
1.一种物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法,其特征在于按下述方法进行:在坩锅底部放入高纯石墨环,开启高频电源,通过坩锅外侧的高频线圈对高纯石墨环加热,高纯石墨环变红后,加入高纯氧化铝粉,待高纯氧化铝粉全部熔融后取出高纯石墨环,继续加高纯氧化铝粉直至达到冷坩埚允许添加高度,当所加入的高纯氧化铝粉熔融后,逐渐下移坩锅,即冷坩埚逐渐向高频线圈下方移动,位于高频线圈下方的坩锅内的熔体逐渐冷却凝固,冷坩埚继续下移,接着,冷坩埚内冷却的熔体在外加磁场作用下,使熔体内部杂质成分不断从熔体中析出并留在熔体上部,同时熔体不断析出氧化铝晶体,当冷坩埚内氧化铝晶体析出高度达到所需高度后,匀速降低外加电压直至停止外加电压作用,然后冷却氧化铝晶体,得到顶部富含杂质的氧化铝晶锭,除去氧化铝晶锭顶部,即得到高纯氧化铝多晶锭,高纯氧化铝多晶锭也就是蓝宝石用高纯氧化铝材料。


2.根据权利要求1所述的物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法,其特征在于冷坩埚以1cm/min至10cm/min的速度匀速下移。


3.根据权利要求1或2所述的物理提纯蓝宝石用高纯氧化铝材料的方法,其特征在于通过冷坩埚外侧转动的永磁铁产生外加磁场。


4.根据权利要求3所述的物理提纯蓝宝石用高...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪涛郭敏吕小刚
申请(专利权)人:新疆三锐佰德新材料有限公司
类型:发明
国别省市:新疆;65

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