一种制备蓝宝石晶体的发热体保护装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种制备蓝宝石晶体的发热体保护装置，包括保温毡、石墨电极和发热体本体，保温毡设在炉体内，发热体本体设置在保温毡的内部，石墨电极的前端外圆面上设有外螺纹，其前端端面上设有保护孔，发热体本体上设有带有内螺纹的通孔，外螺纹与内螺纹相配合，以及还包括一带有螺杆的保护块，螺杆与保护孔相配合，保护块的一侧侧壁完全覆盖在石墨电极的前端端面上，并与发热体本体的侧壁相贴合，另外使用喇叭孔的保护套，减少了工艺尾气在石墨电极上的沉积。本实用新型有效减少了热区中气流侵蚀造成的石墨电极的螺纹腐蚀，保障了热区温度的均匀性，并且延长了石墨电极的使用寿命，节省了设备的使用成本。
【专利说明】
一种制备蓝宝石晶体的发热体保护装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及蓝宝石晶体制备装置技术领域，尤其涉及一种制备蓝宝石晶体的发热体保护装置。
【背景技术】
[0002]A1203单晶又称蓝宝石，俗称刚玉，是一种简单配位型氧化物晶体。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大、耐冲刷，可在接近200(TC高温的恶劣条件下工作，因而被广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。其独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能使蓝宝石晶体成为实际应用的半导体GaN/A1203发光二极管(LED)，大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料。近年来，随着现代科学技术的发展，对蓝宝石晶体材料的尺寸、质量不断提出新的要求。
[0003]1947年美国开始使用热交换法Heat exchange method(HEM)热交换法来生产大直径蓝宝石单晶。国内引进该方法进行大批量生产，该方法已经成为蓝宝石单晶生产主流技术之一O
[0004]热交换法(HEM)基本原理:
[0005]1.利用热交换器来带走热量，使得晶体生长区内形成一个下冷上热纵向温度梯度；
[0006]2.藉由精确控制热交换器内气体流量大小及改变加热功率的大小来控制此一温度梯度，使得坩祸内溶液由下至上慢慢凝固成晶体。
[0007]如HEM生长控制原理所述，长晶需要热区提供稳定的温度环境。作为热区核心部件的石墨电极和发热体的稳定性，为热交换法生长高质量的蓝宝石单晶体，提供了保障。
[0008]目前石墨电极通过前端螺纹与发热体螺纹直接连接，暴露于热区中。石墨电极与发热体连接螺纹处易受反应气体侵蚀将造成:
[0009]1)、石墨电极与发热体连接松动，影响热区温度均匀性；
[0010]2)、石墨电极寿命降低，增加设备使用成本。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种减少石墨电极腐蚀、寿命长且使用成本低的制备蓝宝石晶体的发热体保护装置。
[0012]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0013]本实用新型提供的制备蓝宝石晶体的发热体保护装置，包括保温毡、石墨电极和发热体本体，所述保温毡设在炉体内，所述发热体本体设置在所述保温毡的内部，所述石墨电极的前端外圆面上设有外螺纹，其前端端面上设有保护孔，所述发热体本体上设有带有内螺纹的通孔，所述外螺纹与所述内螺纹相配合，以及还包括一带有螺杆的保护块，所述螺杆与所述保护孔相配合，所述保护块的一侧侧壁完全覆盖在所述石墨电极的前端端面上，并与所述发热体本体的侧壁相贴合。
[0014]进一步地，所述保温毡和石墨电极之间还设有一保护套，所述保护套的形状为喇叭形，所述喇叭形的大径端远离所述发热体本体。
[0015]进一步地，所述保护块的形状为正方形，且所述保护块与所述螺杆一体式成型。
[0016]进一步地，所述保护套与所述石墨电极间隙配合。
[0017]本实用新型的有益效果在于:通过将保护块安装在石墨电极的前端端面上，保护块的侧壁与发热体本体的侧壁紧密贴合，并且完全覆盖在石墨电极的前端端面上，其有效减少了热区中气流侵蚀造成的石墨电极的螺纹腐蚀，保障了热区温度的均匀性，并且延长了石墨电极的使用寿命，节省了设备的使用成本。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本实用新型的制备蓝宝石晶体的发热体保护装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0021]参阅图1所示，本实用新型的制备蓝宝石晶体的发热体保护装置，包括保温毡2、石墨电极3和发热体本体4，保温毡2设在炉体I内，发热体本体4设置在保温毡2的内部，石墨电极3的前端外圆面上设有外螺纹，其前端端面上设有保护孔5，发热体本体4上设有带有内螺纹的通孔9，石墨电极3的外螺纹与通孔9的内螺纹相配合，以及还包括一带有螺杆6的保护块7，螺杆6与保护孔5相配合，保护块7的一侧侧壁完全覆盖在石墨电极3的前端端面上，并与发热体本体4的侧壁相贴合。本实用新型通过将保护块7安装在石墨电极3的前端端面上，保护块7的侧壁与发热体本体4的侧壁紧密贴合，并且完全覆盖在石墨电极3的前端端面上，其有效减少了热区中气流侵蚀造成的石墨电极3的螺纹腐蚀，保障了热区温度的均匀性，并且延长了石墨电极3的使用寿命，节省了设备的使用成本。
[0022]具体地，保温毡2和石墨电极3之间还设有一保护套8，保护套8的形状为喇叭形，喇叭形的大径端远离发热体本体4。通过将保护套8设置成喇叭形，可以减少工艺尾气在石墨电极3上的沉积，避免石墨电极3的电阻率曲线不规则波动，或引发炉体I短路；同时，还可以减少石墨电极3的清洁工作量，提高生产效率。
[0023]本实用新型中，保护块7的形状为正方形，当然，保护块7也可以选择圆形等其他形状，只需要能完全覆盖石墨电极3的前端端面即可，且保护块7与螺杆6—体式成型，可以减少加工工序，提高生产效率。
[0024]为了进一步减少工艺尾气在石墨电极3上的沉积，保护套8与石墨电极3间隙配合。
[0025]以上，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种制备蓝宝石晶体的发热体保护装置，包括保温毡、石墨电极和发热体本体，所述保温毡设在炉体内，所述发热体本体设置在所述保温毡的内部，其特征在于，所述石墨电极的前端外圆面上设有外螺纹，其前端端面上设有保护孔，所述发热体本体上设有带有内螺纹的通孔，所述外螺纹与所述内螺纹相配合，以及还包括一带有螺杆的保护块，所述螺杆与所述保护孔相配合，所述保护块的一侧侧壁完全覆盖在所述石墨电极的前端端面上，并与所述发热体本体的侧壁相贴合。2.如权利要求1所述的制备蓝宝石晶体的发热体保护装置，其特征在于，所述保温毡和石墨电极之间还设有一保护套，所述保护套的形状为喇叭形，所述喇叭形的大径端远离所述发热体本体。3.如权利要求2所述的制备蓝宝石晶体的发热体保护装置，其特征在于，所述保护块的形状为正方形，且所述保护块与所述螺杆一体式成型。4.如权利要求3所述的制备蓝宝石晶体的发热体保护装置，其特征在于，所述保护套与所述石墨电极间隙配合。
【文档编号】C30B11/00GK205501449SQ201620243592
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】季泳, 马照军
【申请人】贵州皓天光电科技有限公司