多晶材料的固态转化的制作方法

文档序号:26947300发布日期:2021-10-12 19:48阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种制造方法,其包括:使用第一热源加热带材的第一体积,该带材包含多晶材料;和当所述带材相对于至少第二热源移动时使用第二热源并使用第一热源同时加热带材的第二体积,该第二体积在第一体积内,其中使用第一热源和第二热源的加热将第二体积内的带材的至少一部分多晶材料转化为结晶材料,该结晶材料包含比所述多晶材料的多个晶粒更大的一个或多个晶粒。2.根据权利要求1所述的方法,其中使用第二热源同时加热第二体积包括:使用第一热源加热带材的至少第一表面,其中加热带材的至少第一表面加热带材的第一体积;和同时加热带材的第二表面,该第二表面不同于第一表面,其中所述多晶材料从带材的第一表面转化为结晶材料,并且从第一表面延伸至带材的第一深度。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中使用所述第二热源同时加热所述第二体积包括:当通过所述第一热源加热所述第一体积和第二体积时,用所述第二热源扫描所述带材的第二体积。4.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:在使用第一热源和第二热源同时加热之前,在所述带材的多晶材料上沉积一个或多个籽晶,其中所述结晶材料的取向至少部分基于所述一个或多个籽晶的形状或所述一个或多个籽晶的取向或两者。5.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:以至少每分钟0.2英寸的速度相对于所述第二热源移动所述带材。6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一热源包括用于加热至少所述第一体积的对流型热源或第一辐射型热源或其组合,并且其中所述第二热源包括用于用光子照射所述第二体积的第二辐射型热源,其中所述第一体积大于所述第二体积。7.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一热源包括火焰、烤炉、熔炉或微波中的至少一种,并且其中所述第二热源包括激光或聚焦红外源中的至少一种。8.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:使用第三热源加热所述带材的第一体积,其中所述第一体积包含第一子集的多晶材料和第二子集的结晶材料;和当所述带材相对于至少第四热源移动时使用第四热源并使用第三热源同时加热所述带材的第二体积,该第二体积在第一体积内,其中使用第三热源和第四热源的加热将第二体积内的带材的至少一部分第一子集的多晶材料转化为结晶材料,所述结晶材料包含比所述多晶材料的多个晶粒更大的一个或多个晶粒,并且其中所述带材的结晶材料的深度至少部分基于使用第三热源和第四热源的同时加热而增加。9.根据权利要求1所述的方法,其中当所述带材处于固态时,使用第一热源和第二热源的加热将第二体积内的带材的至少部分多晶材料转化为所述结晶材料。10.根据权利要求1所述的方法,其中将所述带材的多晶材料至少部分烧结。11.一种制造装置,其包括:支撑部件,其用于支撑包含多晶材料的带材;
移动部件,其用于移动带材;第一热源,其用于加热带材的第一体积;和第二热源,其用于同时加热在通过第一热源同时加热的第一体积内的带材的第二体积,所述移动部件配置为相对于至少第二热源移动带材,其中所述第一热源和所述第二热源配置为至少部分基于加热所述第一体积和所述第二体积而将所述带材的至少一部分多晶材料转化为结晶材料,该结晶材料包含比所述多晶材料的多个晶粒更大的一个或多个晶粒。12.根据权利要求11所述的装置,其中所述第一热源定位为向所述带材的至少第一表面施加热量,并且所述第二热源定位为向所述带材的不同于所述第一表面的第二表面施加热量,其中所述多晶材料从所述带材的第一表面转化为结晶材料,并且从所述第一表面延伸至所述带材的第一深度。13.根据权利要求11所述的装置,其中所述第一热源定位为向所述带材的至少第一表面施加热量,并且所述第二热源定位为向所述带材的第一表面施加热量,其中所述多晶材料从所述带材的第一表面转化为结晶材料,并且从所述第一表面延伸至所述带材的第一深度。14.根据权利要求11所述的装置,其中所述第二热源包括辐射型热源,该辐射型热源配置为使用光栅图案或扫描图案或两者扫描所述带材的第二体积。15.根据权利要求11所述的装置,其进一步包括:张力部件,其用于当同时加热所述第一体积和所述第二体积时,向所述带材施加张力以改变带材的形状。16.一种带材,其包括:包含多晶材料的第一体积,该第一体积从带材的第一侧延伸至带材的第一深度;和包含结晶材料的第二体积,该第二体积从带材的与该带材的第一侧相对的第二侧延伸至带材的第二深度,该结晶材料具有至少100微米的晶粒尺寸并且包含比所述多晶材料的多个晶粒更大的一个或多个晶粒,其中所述第二深度为至少1微米。17.根据权利要求16所述的带材,其中所述多晶材料包括多晶陶瓷材料、多晶金属材料或半导体材料,并且其中所述结晶材料包括蓝宝石材料或单晶材料。18.根据权利要求16所述的带材,其中所述结晶材料的晶粒尺寸的横向尺寸为至少1毫米,并且所述晶粒尺寸的纵向尺寸为至少1毫米。19.根据权利要求16所述的带材,其中所述第二体积的第二深度延伸至大约所述带材的厚度,所述带材的厚度为至多1000微米。20.根据权利要求16所述的带材,其中所述结晶材料的一个或多个晶粒沿第一方向取向,并且其中所述结晶材料的基面至少部分基于沿第一方向取向的所述结晶材料的一个或多个晶粒而与所述带材的平面对齐。

技术总结
本发明描述了通过多晶材料的固态转化制造结晶材料(例如大晶体材料)的系统、装置和技术。装置可被配置为使用多个热源同时加热一定体积的带材,例如氧化铝带材。例如,第一热源可以加热带材的第一体积,第二热源可以同时加热第二体积(例如在第一体积内),其中所述带材可以包含多晶材料。所述同时加热可以至少在第二体积中驱动多晶材料中的晶粒生长,这可以将多晶材料转化为结晶材料,该结晶材料包含比所述多晶材料的一个或多个晶粒更大的一个或多个晶粒。经处理的带材可包含大晶体材料或单晶材料。料。料。


技术研发人员:T
受保护的技术使用者:康宁股份有限公司
技术研发日:2021.04.08
技术公布日:2021/10/11
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