一种表面镀保护层的铱坩埚的制作方法

文档序号:13442512
一种表面镀保护层的铱坩埚的制作方法
本实用新型涉及人工晶体生长领域,具体涉及到一种表面镀保护层的铱坩埚。

背景技术:
使用中频感应加热方式的提拉法进行晶体生长,坩埚是盛放晶体原料的容器,也是核心的中频感应加热组件。因此,对坩埚材料的选择是晶体生长前期需考虑的最重要的问题,需要综合考虑晶体和坩埚的物理化学性能,如晶体材料的熔点,所使用的气氛,坩埚的抗热振性和机械加工性等。使用中频感应提拉法生长高熔点(熔点高于1900℃)的晶体一般采用铱坩埚,如生长蓝宝石晶体、硅酸镥(LSO)、硅酸钇镥(LYSO)、YAG等晶体均主要使用铱金坩埚,铱金熔点高达2454℃,在超过2000℃的环境下使用时主要存在铱金挥发和铱坩埚变形的问题,这些问题在生长高密度、高熔点如LSO、LYSO晶体时非常严重,LYSO晶体熔点高达2100℃,要保证铱坩埚内原料全部熔化,铱坩埚侧壁的问题需超过2200℃,在弱氧化性环境下,铱坩埚内外表面的氧化和挥发非常严重,挥发的铱或氧化铱可漂浮了熔体表面或晶体内部,造成晶体接种困难或晶体内出现铱金裹物,引起晶体生长失败或影响晶体质量。另外,铱坩埚中下部在高温下受到高密度熔点的液压易出现变形撑埚,影响晶体生长温场,严重时会出现铱坩埚的开裂渗漏导致生长失败和造成较大损失。因此,控制铱坩埚的挥发并尽量减小坩埚的形变对生长高密度高熔点晶体是非常重要的。

技术实现要素:
本实用新型的目的在于为显著减少铱料的挥发和铱坩埚的形变提供一种表面镀保护层的铱金坩埚,使其能够有效解决生长高温氧化物晶体时铱金坩埚出现挥发的问题,提高铱金坩埚的使用寿命,降低晶体生长及产业化成本。为达到上述技术目的,本实用新型通过以下技术方案实现:在铱坩埚表面镀一层致密的耐高温保护涂层,将铱金坩埚的外表面包裹起来,从而阻止铱金挥发和逸散到环境大气中,达到保护铱金坩埚的目的;另外,一定厚度的保护层加强了铱坩埚的侧表面刚性,大大改善了铱坩埚变形状态。本实用新型提供了一种表面镀保护层的铱坩埚,包括埚体、涂层;埚体的外表面涂有所述的涂层;所述的涂层与所述的埚体相互贴合;所述的埚体的外表面呈粗糙状结构;所述的涂层的厚度为0.1~3mm;所述的涂层在埚体的外表面涂附,埚体内表面不涂附。进一步所述的铱坩埚为平底坩埚、弧形底坩埚、三角形底异形坩埚中的任意一种。进一步所述的涂层的材料为Y2O3和ZrO2中的任意一种。也可以是以Y2O3、ZrO2这两种材料以4:6比例混合的复合体。本实用新型的技术效果:1、采用本实用新型的技术方案后,所述涂层在高温、低温下均能加强铱坩埚侧壁的抗熔体液压强度,高温状态下使用可以显著降低铱金坩埚的变形程度,有利于温场的稳定;2、所述涂层能够有效地减少铱坩埚表面铱金的挥发,降低了铱金的损耗,节约晶体生长及产业化成本。附图说明图1是本实用新型铱金坩埚及涂层的剖视图。图2是本实用新型铱金坩埚的弧形底坩埚的示意图。图3是本实用新型铱金坩埚的三角形底异形坩埚的示意图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。结合附图1,附图2,本实用新型提供了一种铱金坩埚,包括埚体1、涂层2;在埚体1的外表面涂有所述的涂层2;所述的涂层2与埚体1相互贴合。涂层2的材料为Y2O3和ZrO2和以Y2O3、ZrO2这两种材料以4:6比例混合的复合体中的任意一种。在本实用新型中在实施的过程中,发现在如第一实施例埚体1的外表面呈粗糙状结构;再在与其外表面涂有涂层2;在实验过程中,其效果使得涂层2与埚体1结合的较好。涂层2采用材料为Y2O3和ZrO2和以Y2O3、ZrO2这两种材料以4:6比例混合的复合体时,且其厚度为0.1~3mm时,能够起到在高温、低温下能够起到支撑、固定铱金坩埚的作用,降低铱金坩埚的变形程度,有利于温场的稳定;Y2O3涂层能够有效地减少铱金的挥发和逸散到环境大气中,降低了铱金的损耗,节约晶体生长及产业化成本。结合附图2、附图3所示的坩埚的底部为异形,在试验中发现采用弧形底坩埚、三角形底坩埚时,相对于其他坩埚结构时,能够起到在高温、低温下能够起到支撑、固定铱金坩埚的作用,降低铱金坩埚的变形程度,有利于温场的稳定。作为本实用新型的实施例,对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型,也是本实用新型的保护范围。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。...
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