一种提高钼片保温屏使用寿命的装配结构及其装配方法与流程

本发明涉及晶体生长炉温场结构领域，特别涉及一种提高钼片保温屏使用寿命的装配结构及其装配方法。

背景技术：

钼片保温屏作为温场的重要组成部分，起着保温、调温的作用，由于现有使用的钼片保温屏均是通过多块钼片相互叠加在一起形成的，这种结构在高温状态下容易产生变形，变形后会影响坩埚和钼片保温屏的贴合度，导致晶体生长的保温效果下降，对晶体（产品）的内部质量产生非常坏的影响。因此，变形后的钼片保温屏就必须更换，据使用统计，现有使用的钼片保温屏在使用5次左右后就产生了较大的变形，就必须对其进行更换，为此，有必要改进钼片保温屏的装配结构，以提高其使用寿命。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种提高钼片保温屏使用寿命的装配结构及其装配方法，通过改变现有的组装方式，提高单块钼片的变形强度，使整个钼片保温屏的变形强度得到提高，钼片保温屏不易产生变形，进而有效提高钼片保温屏的使用寿命，降低生产成本。

本发明采用的技术方案如下：一种提高钼片保温屏使用寿命的装配结构，包括多块相互叠加的钼片，其特征在于，在单块钼片上，由中心向外侧方向依次分为空心区、内部区、中部区和外部区，空心区由晶体生长孔和观察孔构成，中部区设有加强隔条，在钼片的内部区和外部区上分别环形分布有多个内支撑棍安装孔和外支撑棍安装孔，内支撑辊安装孔处和外支撑辊安装孔处分别设有内加强隔条和外加强隔条，内加强隔条沿内支撑棍安装孔的环形分布路径设置，外加强隔条沿外支撑棍安装孔的环形分布路径设置。

进一步，所述加强隔条呈星形结构，其均匀地分布在钼片的中部区，要求加强隔条紧贴于两块钼片之间。

进一步，在钼片的中部区上环形分布有多个温场调节孔，温场调节孔与加强隔条互不相交。

进一步，在钼片的中部区上环形分布有多个温场微调孔，温场微调孔的孔径小于温场调节孔的孔径，且温场微调孔与加强隔条互不相交。

本发明还包括一种提高钼片保温屏使用寿命的装配方法，包括以下步骤：

步骤1、在钼片的空心区处分别加工出晶体生长孔和观察孔，然后分别在钼片的内部区、中部区和外部区上分别加工出内支撑辊安装孔、温场调节孔、温场微调孔和外支撑辊安装孔；

步骤2、根据设计要求，制作支撑辊、内加强隔条、加强隔条和外加强隔条，待用；

步骤3、将支撑辊分别插入并固定于内支撑辊安装孔和外支撑辊安装孔中，沿内支撑辊安装孔和外支撑辊安装孔的分布路径，分别将内加强隔条和外加强隔条安装并环绕在支撑辊的附近；

步骤4、将加强隔条安装于钼片的中部区，要求加强隔条不遮挡温场调节孔和温场微调孔；

步骤5、另取一块钼片，重复步骤1，并按前一块钼片的模样加工出相同的结构和尺寸，然后通过支撑辊封盖于前一块钼片上并扣紧固定，要求内加强隔条、加强隔条和外加强隔条都紧贴在两块钼片上，且两块钼片通过内加强隔条和外加强隔条密封彼此之间的安装间隙；其中，要求两块钼片的观察孔相对设置；

步骤6、重复步骤1至5，直至相互叠加形成的钼片保温屏满足厚度设计要求为止，装配完成。

进一步，钼片保温屏的首尾两片钼片上的内支撑辊安装孔和外支撑辊安装孔为盲孔结构，其温场调节孔和温场微调孔为通孔结构。

进一步，在叠加安装钼片时，要求钼片之间的观察孔彼此斜对设置，并沿垂直于观察孔的方向形成阶梯状叠加结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过改变现有的组装方式，提高了单块钼片的变形强度，使相邻两块钼片之间原本空隙的区域的变形强度得到加强，在高温状态时，坩埚和钼片保温屏贴合的时候不易产生变形，有效提高了钼片保温屏的使用寿命，降低了生产成本；据实验测出，改进后的钼片保温屏的使用次数达到15-20次，其使用寿命提高了300%以上，生产成本得到有效降低。

附图说明

图1是本发明的钼片保温屏用钼片的三维结构示意图；

图2是图1中钼片的主视结构示意图；

图3是本发明的钼片装配支撑辊和加强隔条后的结构示意图；

图4是在图3中装配内加强隔条和外加强隔条后的结构示意图；

图5是本发明的钼片保温屏装配完成后的三维结构示意图；

图6是本发明的钼片保温屏装配完成后的主视结构示意图。

图中标记：1为钼片，101为晶体生长孔，102为观察孔，2为空心区，3为内部区，4为中部区，5为外部区，6为加强隔条，7为温场调节孔，8为温场微调孔，9为内支撑棍安装孔，10为外支撑棍安装孔，11为内加强隔条，12为外加强隔条，13为支撑辊。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图6所示，一种提高钼片保温屏使用寿命的装配结构，包括多块相互叠加的钼片1，在单块钼片1的中心处设有晶体生长孔101，设于晶体生长孔101一侧并相交的观察孔102，在单块钼片1上，由中心向外侧方向依次分为空心区2、内部区3、中部区4和外部区5，空心区2由晶体生长孔101和观察孔102构成，中部区4设有加强隔条6，如图3所示，所述加强隔条6用于提高中部区4的变形强度，相邻两块钼片1相互扣合固定连接（可以采用型面扣合，亦或是螺钉固定）时，将加强隔条6内嵌于其间使其夹住固定，加强隔条6即可实现提高中部区4的变形强度的作用。

更进一步地说，所述加强隔条6呈星形结构，其均匀地分布在钼片1的中部区4，其中，要求加强隔条6紧贴于两块钼片1之间，为钼片1提供支撑。通过设置加强隔条6来加强钼片1之间的支撑强度，使坩埚顶住钼片保温屏时，为钼片1上受高温加热的区域提供支撑点，其中，为了使钼片1之间空隙的地方均能获得支撑点，将加强隔条6弯制成星形状，如图3所示，以使坩埚顶在钼片保温屏的任何一个位置时，都将会有一个支撑点，提高了单块钼片1的变形强度，在高温状态下，坩埚和钼片保温屏贴合时不易产生变形，进而提高了钼片保温屏的使用寿命，降低了生产成本。当然，加强隔条的形状优选为星形，但不限于星形，其还可以是锯齿形，或者直接是弧形。

更进一步地说，在钼片1的中部区4上环形分布有多个温场调节孔7，如图2所示，温场调节孔7与加强隔条6互不相交，以防止加强隔条6遮挡温场调节孔7而影响其发挥作用。温场调节孔7用于调节温场内的温度分布，以使温场内的温度分布均匀。

更进一步地说，在钼片1的中部区4上还环形分布有多个温场微调孔8，如图2所示，温场微调孔8的孔径小于温场调节孔7的孔径，且温场微调孔8与加强隔条6互不相交，以防止加强隔条6遮挡温场微调孔8而影响其发挥作用。温场微调孔8用于微调温场内的温度分布，以精确控制温场内的温度分布状态。

更进一步地说，为了便于钼片间的装配，在钼片1的内部区3上环形分布有多个内支撑棍安装孔9，内支撑辊安装孔9处设有内加强隔条11，内加强隔条11沿内支撑棍安装孔9的环形分布路径设置，以环抱住插入内支撑安装孔9内的支撑辊13，内加强隔条11的宽度与加强隔条6的宽度相等，进而为钼片提高支撑，其中，内支撑棍安装孔9除了用于安装支撑辊13外，还起着定位定形的作用，便于后期制作和安装内加强隔条11。由于晶体生产孔101用于生长出的晶体通过钼片保温屏，晶体生长孔101附近的区域温度较大，钼片1易发生变形，为此，通过设置内加强隔条11可提高此处的变形强度，进一步提高钼片保温屏的使用寿命。

更进一步地说，在钼片1的外部区5上环形分布有多个外支撑棍安装孔10，外支撑辊安装孔10处设有外加强隔条12，外加强隔条12沿外支撑棍安装孔10的环形分布路径设置，外加强隔条12的宽度与加强隔条6的宽度相等，进而为钼片提高支撑，同样，外支撑棍安装孔10与内支撑棍安装孔9作用相同，除了用于安装支撑辊13外，还起着定位定形的作用，便于后期制作和安装外加强隔条12,。外加强隔条12用于提高钼片1的外部区5的变形强度，进一步提高钼片保温屏的使用寿命。

考虑到耐高温的问题，加强隔条6、内加强隔条11和外加强隔条12均采用钼金属材料。类似地，钼片1之间通过支撑辊13插接固定，支撑辊13采用钼金属材料制成。

为了更进一步地说明本发明的钼片保温屏的装配结构，以下为本发明的钼片保温屏的装配方法，包括以下步骤：

步骤1、在钼片1的空心区2处分别加工出晶体生长孔101和观察孔102，然后分别在钼片1的内部区3、中部区4和外部区5上分别加工出内支撑辊安装孔9、温场调节孔7、温场微调孔8和外支撑辊安装孔10；

步骤2、根据设计要求，制作支撑辊13、内加强隔条11、加强隔条6和外加强隔条12，待用；

步骤3、将支撑辊13分别插入并固定于内支撑辊安装孔9和外支撑辊安装孔10中，沿内支撑辊安装孔9和外支撑辊安装孔10的分布路径，分别将内加强隔条11和外加强隔条12安装并环绕在支撑辊13的附近，如图4所示；

步骤4、将加强隔条6安装于钼片1的中部区4，要求加强隔条6不遮挡温场调节孔7和温场微调孔8，如图4所示；

步骤5、另取一块钼片1，重复步骤1，并按前一块钼片1的模样加工出相同的结构和尺寸，然后通过支撑辊13封盖于前一块钼片1上并扣紧固定，要求内加强隔条11、加强隔条6和外加强隔条12都紧贴在两块钼片1上，且两块钼片1通过内加强隔条11和外加强隔条12密封彼此之间的安装间隙；其中，要求两块钼片1的观察孔102相对设置，如图5所示；

步骤6、重复步骤1至5，直至相互叠加形成的钼片保温屏满足厚度设计要求为止，装配完成，如图5所示。

在上述装配方法中，为了使加强隔条6尽可能多的分布于两层钼片1之间原本空隙的地方，以提高钼片1各区域的变形强度，要求加强隔条6为环状的星形结构。

在上述装配方法中，钼片保温屏的首尾两片钼片1上的内支撑辊安装孔9和外支撑辊安装孔10为盲孔结构，减少对温场内温度的影响，同时，该两片钼片1的温场调节孔7和温场微调孔8为通孔结构。

在上述装配方法中，在叠加安装钼片1时，为了便于更好地观察坩埚内的情况，可要求钼片1之间的观察孔102彼此斜对设置，并沿垂直于观察孔102的方向形成阶梯状叠加结构，如图6所示，相应地，相邻钼片之间的温场调节孔7、温场微调孔8、内支撑棍安装孔9和外支撑棍安装孔10作出对应地位置移动，使彼此之间一一对应。

据实验测出，改进后的钼片保温屏的使用次数达到15-20次，其使用寿命提高了300%以上，生产成本得到有效降低。例如，将改进后的钼片保温屏应用于R07#生长炉上，其使用10次后才开始出现轻微变形，18次后报废更换，效果显著。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。