一种用于金属坩埚的真空密封设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于金属坩埚的真空密封设备，包括金属坩埚、支撑架、石英管、石英管真空装置、真空泵和激光器；石英管真空装置连接有用于带动其转动的电机，石英管真空装置与支撑架转动连接；该真空密封设备通过将金属坩埚放置在石英管内，通过控制石英管内为真空状态从而为金属坩埚焊接提供真空环境，并利用石英管对激光的高透性，对内置金属坩埚采用激光器进行加热焊接，实现金属坩埚的真空熔封；同时通过石英管真空装置和电机的配合，实现金属坩埚的旋转，可以保证焊接的均匀性；本实用新型专利技术提供的真空密封设备可适用于钨坩埚、钼坩埚、钽坩埚等金属材质坩埚，应用范围广；此外，且整体设备结构简单、价格低廉、可操作性强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属坩埚的真空密封设备


[0001]本技术属于金属坩埚密封
，具体涉及一种用于金属坩埚的真空密封设备。

技术介绍

[0002]坩埚是各类材料实验、生产过程常用的器皿，主要用于材料热处理、金属熔炼、高纯原料合成、晶体生长等。按照材质可分为石英玻璃坩埚、刚玉坩埚、石墨坩埚、氮化硼坩埚、金属(铂、铱、钨、钼、钽等)坩埚等；坩埚的材质及特性决定其使用环境，因此具有不同的用途。很多使用场合需要对坩埚进行真空密封处理，解决材料的挥发问题。对于石英玻璃坩埚，可以对其抽真空后采用氢氧焰熔封；但是，石英玻璃长期使用温度极限仅为1200℃，无法处理熔点更高的材料。很多金属坩埚，如钨、钼、钽等，熔点超过2000℃，可以处理熔点更高的材料。然而，这类金属坩埚一般采用真空电子束焊接实现真空密封，技术门槛高、工艺复杂、设备价格昂贵。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种用于金属坩埚的真空密封设备，该真空密封设备能够在真空或保护气体气氛下对金属坩埚进行熔封，保证坩埚及坩埚内原料不被氧化；且整体设备结构简单、价格低廉、可操作性强。
[0004]为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0005]一种用于金属坩埚的真空密封设备，包括金属坩埚、支撑架、石英管、石英管真空装置、真空泵和激光器，其中：
[0006]石英管对激光器发出的激光具有高透性，即从激光器发出的激光能够透过石英管对放置在石英管内部的金属坩埚进行加热焊接；激光器可为光纤激光器或固体激光器；优选的，激光器的波段可采用200nm
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2500nm，也可采用其它波段激光器，具体可为1064nm激光器；
[0007]石英管真空装置连接有用于带动其转动的电机，可以保证焊接的均匀性；
[0008]石英管真空装置包括中心轴，中心轴的内部延其轴向开设有贯通的真空孔道；中心轴的上部固定套接有桶状部，桶状部的内径与石英管的外经相适配，石英管倒置安装在桶状部内，石英管与桶状部之间安装有石英管法兰，石英管与桶状部通过石英管法兰密封连接，实现金属坩埚的真空密封；中心轴的顶部延其轴向方向向上固定有支撑座，支撑座的内部开设有与金属坩埚尺寸相适配的容纳腔；优选的，中心轴、桶状部、支撑座同轴设置并一体成型。激光器的激光头与金属坩埚的待焊接位置位于同一高度；中心轴的底部连接有磁流体密封件，并通过磁流体密封件与真空泵连接。
[0009]石英管真空装置与支撑架转动连接。进一步的，支撑架包括顶板、底板以及用于连接顶板和底板的竖直板；顶板的下方固定有限位筒，限位筒的内径与石英管真空装置中桶状部的外经相适配，限位筒的顶部贯穿顶板，限位筒的底部开设有用于供中心轴穿过的通
孔。更进一步的，竖直板的中部固定有水平支撑板；电机固定在水平支撑板上；电机的输出端连接有主动轮，中心轴的底部连接有从动轮，主动轮和从动轮通过传送带传动配合，电机提供驱动力并通过传送带带动中心轴同步旋转。
[0010]作为优选的方案，支撑座的上部侧壁上开设有螺纹孔，螺纹孔内连接有限位螺栓。当金属坩埚放置在支撑座内的容纳腔中时，通过在螺纹孔内安装限位螺栓可以进一步固定金属坩埚的位置，确保在中心轴旋转时，金属坩埚能够同步发生旋转。
[0011]作为优选的方案，金属坩埚可以为钨坩埚、钼坩埚、钽坩埚、不锈钢坩埚、铂坩埚、铑坩埚、铱坩埚等金属材质坩埚，应用范围广，有利于钨、钼、钽等金属坩埚推广应用。
[0012]本技术的有益效果为：
[0013]本技术提供的真空密封设备通过将金属坩埚放置在石英管内，通过控制石英管内为真空状态从而为金属坩埚焊接提供真空环境，并利用石英管对激光的高透性，对内置金属坩埚采用激光器进行加热焊接，实现金属坩埚的真空熔封；同时通过石英管真空装置和电机的配合，实现金属坩埚的旋转，可以保证焊接的均匀性；本技术提供的真空密封设备可适用于钨坩埚、钼坩埚、钽坩埚等金属材质坩埚，应用范围广。此外，且整体设备结构简单、价格低廉、可操作性强。
附图说明
[0014]图1为本专利技术提供的真空密封设备的整体结构示意图；
[0015]图2为本专利技术提供的真空密封设备的剖视图；
[0016]图3为石英管真空装置的结构示意图；
[0017]图4为支撑架的结构示意图；
[0018]附图标记：101
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金属坩埚，102
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坩埚盖，2
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支撑架，201
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顶板，202
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底板，203
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竖直板，204
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限位筒，205
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水平支撑板，3
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石英管，4
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石英管真空装置，401
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中心轴，402
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真空孔道，403
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桶状部，404
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支撑座，405
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容纳腔，406
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从动轮，407
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螺纹孔，408
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限位螺栓，5
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真空泵，6
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激光器，601
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激光头，7
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石英管法兰，8
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磁流体密封件，9
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电机，10
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主动轮，11
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传送带。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例对本技术作更进一步的说明。需要说明的是本技术中“固定”、“安装”、“连接”等均表示相互连接的两部件之间是固定在一起，一般是通过焊接、螺钉或胶粘等方式固定在一起。“转动连接”是指两部件连接在一起并能相对运动。
[0020]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本专利技术的限制。
[0021]需要说明的是，本技术中使用的真空泵、激光器、磁流体密封件等设备均为市购产品，其具体的工作原理在此不作累述。
[0022]参考图1至图4，一种用于金属坩埚的真空密封设备，包括金属坩埚101、支撑架2、石英管3、石英管真空装置4、真空泵5和激光器6，其中：
[0023]金属坩埚101可以为钨坩埚、钼坩埚、钽坩埚、不锈钢坩埚、铂坩埚、铑坩埚、铱坩埚等金属材质坩埚；
[0024]石英管对激光器发出的激光具有高透性，即从激光器发出的激光能够透过石英管对放置在石英管内部的金属坩埚进行加热焊接；激光器6可为光纤激光器或固体激光器；
[0025]参考图3，石英管真空装置4包括中心轴401，中心轴401的内部延其轴向开设有贯通的真空孔道402；中心轴401的上部固定套接有桶状部403，桶状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于金属坩埚的真空密封设备，其特征在于：包括金属坩埚、支撑架、石英管、石英管真空装置、真空泵和激光器；所述石英管真空装置连接有用于带动其转动的电机，所述石英管真空装置与支撑架转动连接；所述石英管真空装置包括中心轴，所述中心轴的内部延其轴向开设有贯通的真空孔道；所述中心轴的上部固定套接有桶状部，所述桶状部的内径与石英管的外经相适配，所述石英管倒置安装在桶状部内并与其密封连接；所述中心轴的顶部延其轴向方向向上固定有支撑座，所述支撑座的内部开设有与金属坩埚尺寸相适配的容纳腔；所述激光器的激光头与金属坩埚的待焊接位置位于同一高度；所述中心轴的底部连接有磁流体密封件，并通过磁流体密封件与真空泵连接。2.根据权利要求1所述的用于金属坩埚的真空密封设备，其特征在于：所述支撑架包括顶板、底板以及用于连接顶板和底板的竖直板；所述顶板的下方固定有限位筒，所述限位筒的内径与石英管真空装置中桶状部的外经相适配，所述限位筒的顶部贯穿顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋浩然，黄昌财，李博文，李辉，
申请(专利权)人：合肥执如光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：