蓝宝石单晶炉及其下保温结构制造技术

本公开涉及一种蓝宝石单晶炉及其下保温结构，该下保温结构包括氧化锆砖保温底座，该氧化锆砖保温底座包括固定座和铺设在该固定座内部的氧化锆砖层；钼保温层，设置在所述氧化锆砖保温底座上方；以及钨支柱，该钨支柱的下端穿插到所述钼保温层和所述氧化锆砖层，且所述钨支柱的下端面设置有隔热钼碟。该下保温结构简单、稳定性强，挥发物较少且能够保证炉底温度均匀性。底温度均匀性。底温度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
蓝宝石单晶炉及其下保温结构


[0001]本公开涉及蓝宝石单晶炉热场领域，具体地，涉及一种蓝宝石单晶炉及其下保温结构。

技术介绍

[0002]蓝宝石(原料三氧化二铝)是在高温环境下结晶生成的透明晶体，具有良好的耐磨特性、光学特性和电学特性，因而能够在窗口材料，电子器材，耐磨元件，高温绝缘件，LED衬底以及军用整流罩等领域广泛应用。蓝宝石单晶炉是一种用于蓝宝石单晶生长的常用设备，尤其是在生长大尺度蓝宝石时，晶体尺度越大，对于炉底的轴向和径向的温度梯度要求就更严格。目前现有的蓝宝石单晶炉热场下部保温结构中多采用氧化铝球与氧化锆材料，这使得炉内的挥发物较多，直接导致了晶体产生肩部层错，肩部裂纹，底部云雾等缺陷，对蓝宝石晶体生长品质影响很大，且不能保证蓝宝石单晶炉炉底的温度要求。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种蓝宝石单晶炉的下保温结构，该下保温结构简单、稳定性强，挥发物较少且能够保证炉底温度均匀性。
[0004]为了实现上述目的，本公开提供一种蓝宝石单晶炉的下保温结构，包括：
[0005]氧化锆砖保温底座，该氧化锆砖保温底座包括固定座和铺设在该固定座内部的氧化锆砖层；
[0006]钼保温层，设置在所述氧化锆砖保温底座上方；
[0007]以及钨支柱，该钨支柱的下端穿插到所述钼保温层和所述氧化锆砖层，且所述钨支柱的下端面设置有隔热钼碟。
[0008]可选地，所述钼保温层包括沿上下布置的多个第一钼保温片和多个第二钼保温片，单个所述第一钼保温片的厚度大于单个所述第二钼保温片的厚度。
[0009]可选地，多个所述第一钼保温片之间间隔设置，同样地，多个所述第二钼保温片之间间隔设置。
[0010]可选地，所述钼保温层和所述氧化锆砖保温底座沿径向的长度之比为1:2
‑
3:5。
[0011]可选地，所述氧化锆砖层和所述钼保温层的中心分别开设有同心等径的通孔，以配合插接所述钨支柱。
[0012]可选地，所述氧化锆砖层由整体式氧化锆砖构成。
[0013]可选地，所述隔热钼碟的截面积不小于所述钨支柱的下端面的截面积。
[0014]根据本公开的另一方面，还提供一种蓝宝石单晶炉，包括炉体、坩埚和上述公开的蓝宝石单晶炉的下保温结构，所述钨支柱支撑到所述坩埚的下端。
[0015]本技术方案的有益效果是：通过氧化锆、钨、钼复合组成的下保温结构在高温环境下化学性质稳定，这使得炉内的挥发物大大减少，有效地降低了对于蓝宝石晶体生长品质的负面影响，同时能够保证炉底的保温效果；加之，固定座和钨支柱的设定又提高了下保温
结构的整体稳定性，而为了进一步保证炉底的温度均匀性，又增设隔热钼碟，有效防止了热量从钨支柱传导出去，进一步降低热损耗，从而最终大大提高了蓝宝石晶体的良品率。
[0016]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0017]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0018]图1是本公开具体实施例提供的蓝宝石单晶炉的结构示意图。
[0019]附图标记说明
[0020]1‑
氧化锆砖保温底座；11
‑
固定座；12
‑
氧化锆砖层；2
‑
钼保温层；21
‑
第一钼保温片；22
‑
第二钼保温片；3
‑
钨支柱；4
‑
隔热钼碟；5
‑
炉体；6
‑
坩埚。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0022]在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是根据炉体的轴向定义的，具体可参考图1图面所示的上和下；此外，本公开所使用的术语“第一”、“第二”是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
[0023]根据本公开的具体实施方式，提供一种蓝宝石单晶炉的下保温结构，参考图1所示，该下保温结构包括氧化锆砖保温底座1、钼保温层2以及钨支柱3；该氧化锆砖保温底座1包括固定座11和铺设在该固定座11内部的氧化锆砖层12；所述钼保温层2设置在所述氧化锆砖保温底座1上方；该钨支柱3的下端穿插到所述钼保温层2和所述氧化锆砖层12，且所述钨支柱3的下端面设置有隔热钼碟4。
[0024]通过上述技术方案，首先，采用氧化锆砖和钼保温层2、钨支柱3共同组成的下保温结构在高温环境下化学性质稳定，这使得炉内的挥发物大大减少，有效地降低了对于蓝宝石晶体生长品质的负面影响，同时能够保证炉底的保温效果，从而大大提高了蓝宝石晶体的良品率；其次，钨支柱3具有较高的抗压性能，结实耐用、使用寿命长，因此将其用于支撑炉内的坩埚6，可以有效降低后期的维护成本，而为了进一步保证炉底的温度均匀性，通过增设隔热钼碟4，又防止了热量从钨支柱3传导出去，进一步降低热损耗。
[0025]另外，基于下保温结构的上下双层保温布置的方式，固定座11将氧化锆砖进行有效定位，保证铺设好的氧化锆砖层12不发生位移、不产生形变和损伤，保证整个下保温结构的稳定性；可选地，固定座11可以构造为不锈钢材质，根据炉体5的形状设置为上端开口的中空的圆柱形。
[0026]参考图1所示，在本公开的具体实施方式中，所述氧化锆砖层12和所述钼保温层2的中心分别开设有同心等径的通孔，以配合插接所述钨支柱3。其中，蓝宝石单晶炉的结构整体为柱状，相应地，氧化锆砖层12和钼保温层2的截面形状构造为圆形，钨支柱3通过与通孔的配合，下端固定限制在通孔内部，上端负责支撑到坩埚6的下端正中心的位置，以很好地保证支撑稳定性。需要说明的是，固定座11的中心也可以开设与氧化锆砖层12同心等径
的通孔，对此本公开不作限制。
[0027]可选地，通孔的直径可以在110mm
‑
120mm之间，以同时满足钨支柱3的尺寸要求来保证支撑稳定性，又能够不影响整体下部保温结构的保温效果。
[0028]为了能够根据需要调节炉底的温度，在本公开的具体实施方式中，所述钼保温层2包括沿上下布置的多个第一钼保温片21和多个第二钼保温片22，单个所述第一钼保温片21的厚度大于单个所述第二钼保温片22的厚度。
[0029]这样，一方面，可以根据距离坩埚6的远近来设定多种不同厚度的钼保温片来调节温度，具体地，接近坩埚6的第一钼保温片21的尺寸较厚来延长使用寿命，远离坩埚6的第二钼保温片22可以减小厚度以节省成本；另一方面，还可以通过调整每种钼保温片的数量来根据炉内温度实时情况进行温度的调节，从而始终保持炉内温度的径向和轴向的温度均匀性。可选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石单晶炉的下保温结构，其特征在于，包括：氧化锆砖保温底座，该氧化锆砖保温底座包括固定座和铺设在该固定座内部的氧化锆砖层；钼保温层，设置在所述氧化锆砖保温底座上方；以及钨支柱，该钨支柱的下端穿插到所述钼保温层和所述氧化锆砖层，且所述钨支柱的下端面设置有隔热钼碟。2.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉的下保温结构，其特征在于，所述钼保温层包括沿上下布置的多个第一钼保温片和多个第二钼保温片，单个所述第一钼保温片的厚度大于单个所述第二钼保温片的厚度。3.根据权利要求2所述的蓝宝石单晶炉的下保温结构，其特征在于，多个所述第一钼保温片之间间隔设置，同样地，多个所述第二钼保温片之间间隔设置。4.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉的下保温结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传文，翟虎，方勇，李学东，
申请(专利权)人：新疆蓝晶新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：