一种氢气环境晶体高温退火装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种氢气环境晶体高温退火装置，主要包括依次相连的上料区域、温场加热区域及下料区域，所述温场加热区域上方设置有氢气微气氛区域，在氢气微气氛区域两端分别设置有氢气消耗装置，所述氢气消耗装置通过氢气渗透孔与氢气微气氛区域连通，在各个区域分别设置有轮毂和传动履带，其中温场加热区域为密封区域，在温场加热区域内充有氢气，且温场加热区域的压强为3个标准大气压。本发明通过在上料区域将晶体材料放置于隔绝材料层中并置于传送履带上，在轮毂带动下以此经过温场加热区域，以实现晶体材料的还原氢高温退火工艺，可以增加一次退火量，使得大尺寸的晶体材料可以连续进入炉膛，减少了退火频率，进而减少了退火制程成本。
【专利说明】一种氢气环境晶体高温退火装置
【技术领域】
[0001]本发明属于人工晶体生产【技术领域】，具体是涉及一种氢气环境晶体高温退火装置。
【背景技术】
[0002]目前，晶体生产环境皆是在极高的温度下进行，在晶体生产以及后续生产加工过程中极易产生应力，需要对晶体材料进行退火以释放应力；在晶体培育过程中原材料、长晶设备杂质物质会进入晶体内部，从而产生表征、颜色、杂质等缺陷，因此需要完全退火以消除所产生的缺陷。然而传统的退火方式常常是在空气环境下进行，且高温环境下氧气会与大部分晶体产生反应，极易引入新的杂质。
[0003]对于现有真空退火多以惰性气体为保护气，惰性气体制备成本较高，不但增加了退火制程的成本，且退火效果不佳；而以氢气为保护气的真空退火炉体较小，无法进行大尺寸晶体的退火要求。因此如何实现晶体材料的完全退火，消除晶体材料生产杂质，减少了退火频率及退火制程成本，是目前人工晶体生产【技术领域】亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术所存在的不足，提供了一种氢气环境晶体高温退火装置，通过该晶体退火装置可以实现在还原氢环境的高温晶体退火，实现晶体材料的完全退火，消除晶体材料生产杂质，从而得到品质更高的晶体材料。
[0005]本发明是通过如下技术方案予以实现的。
[0006]一种氢气环境晶体高温退火装`置，主要包括依次相连的上料区域、温场加热区域及下料区域，所述温场加热区域上方设置有氢气微气氛区域，在氢气微气氛区域两端分别设置有氢气消耗装置，所述氢气消耗装置通过氢气渗透孔与氢气微气氛区域连通。
[0007]所述上料区域设置有两上料区轮毂及连接两上料区轮毂的上料区传动履带。
[0008]所述温场加热区域设置有两温场加热区轮毂及连接两温场加热区轮毂的温场加热区传动履带。
[0009]所述下料区域设置有两下料区轮毂及连接两下料区轮毂的下料区传动履带。
[0010]所述上料区传动履带上设置有隔绝材料层。
[0011]所述上料区域的上料区轮毂与温场加热区域的温场加热区轮毂相切接触，温场加热区域的温场加热区轮毂与下料区域的下料区轮毂相切接触。
[0012]所述温场加热区域为密封区域，在温场加热区域内充有氢气，且温场加热区域的压强为3个标准大气压。
[0013]本发明的有益效果是:
[0014]本发明通过在上料区域将晶体材料放置于隔绝材料层中并置于传送履带上，在轮毂带动下以此经过温场加热区域，以实现晶体材料的还原氢高温退火工艺。与现有技术相t匕，具有如下优点:[0015](I)在温场加热区域完全杜绝了在高温氧气与晶体的反应，减少退火制程杂质的引入；
[0016](2)在以还原氢为保护气的环境下，更有助于应力去除，完全退火更充分，可以得到闻品质的晶体材料；
[0017](3)可以增加一次退火量，使得大尺寸的晶体材料可以连续进入炉膛，减少了退火频率，进而减少了退火制程成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图。
[0019]图中:1-上料区域，2-温场加热区域，3-下料区域，4-氢气微气氛区域，5-隔绝材料层，6-晶体材料，7-氢气消耗装置，8-氢气渗透孔，101-上料区轮毂，102-上料区传动履带，201-温场加热区轮毂，202-温场加热区传动履带，301-下料区轮毂，302-下料区传动履带。【具体实施方式】
[0020]下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0021]如图1所示，本发明所述的一种氢气环境晶体高温退火装置，主要包括依次相连的上料区域1、温场加热区域2及下料区域3，所述温场加热区域2上方设置有氢气微气氛区域4，在氢气微气氛区域4两端分别设置有氢气消耗装置7，所述氢气消耗装置7通过氢气渗透孔8与氢气微气氛区域4连通。
[0022]所述上料区域I设置有两上料区轮毂101及连接两上料区轮毂101的上料区传动履带102。
[0023]所述温场加热区域2设置有两温场加热区轮毂201及连接两温场加热区轮毂201的温场加热区传动履带202。
[0024]所述下料区域3设置有两下料区轮毂301及连接两下料区轮毂301的下料区传动履带302。
[0025]所述上料区传动履带102上设置有隔绝材料层5。这样在使用时，可直接将晶体材料6放置在隔绝材料层5上方。
[0026]所述上料区域I的上料区轮毂101与温场加热区域2的温场加热区轮毂201相切接触，温场加热区域2的温场加热区轮毂201与下料区域3的下料区轮毂301相切接触。
[0027]所述温场加热区域2为密封区域，在温场加热区域2内充有氢气，且温场加热区域2的压强为3个标准大气压。在使用时，通过控制流入氢气渗透孔8来控制从温场加热区域2渗透到氧气消耗装置7的氢气量，使其在燃烧条件下完全反应以实现氧气在消除，保持温场加热区域2的氢气浓度。
[0028]所述上料区域1、温场加热区域2及下料区域均3为室温条件。
[0029]上述技术方案中，所述隔绝材料层5为与退火晶体一致的晶体材料6制备而得，且纯度要求99.99%以上,并可以重复使用。
[0030]上述温场加热区域3的温场加热区传送履带301可以通过温场加[0031]热区轮毂302调整其步进速度，以实现晶体材料6在高温区域停
[0032]留时间，从而实现保温的效果。
[0033]上述温场加热区域3中温度可以晶体退火温度做相应调整，以实现不同晶体的退火。
[0034]上述氧气消耗装置7为燃烧区域，且需要在温场区域中适量控制进入氧气消耗装置7的氢气量，使其氢气与氧气充分燃烧，以达到消耗氧气的目的，防止氧气进入温场加热区域。
[0035]上述技术方案中，上料区传动履带102、温场加热区传动履带202及下料区传动履带302处于同一水平面上，在使用时，直接将放置有晶体材料6的隔绝材料层5放在上料区传动履带102上，在上料区轮毂101的带动下由上料区域I缓慢步进，需要退火的晶体材料6通过温场加热区域2，并在进入温场加热区域2调整相应区域的轮毂，以实现晶体的温度过渡、保温制程，当晶体材料6达到下料区域后，收回已退火的晶体材料6及隔绝材料层4即可。
[0036]如图1所示，本发明在使用时，启动上料区域I的上料区轮毂101、温场加热区域2的温场加热区轮毂201及下料区域3的下料区轮毂301，并适当调整各温度区域轮毂速度；开启温场加热区域2的加热装置使其达到已经设定的温度并且控制温度恒定；开启温场加热区域2的氢气渗透孔8，并且持续不断的通入氢气排出温场加热区域2杂质气体，同时调整氢气渗透孔8使温场加热区域2的压强恒定在3个标准大气压，然后依次间隔等距将晶体材料7放置于隔绝材料层4中，并将装有晶体材料6的隔绝材料层5置于上料区传送履带102上。在上料区轮毂101的带动下由上料区域I缓慢步进，需要退火的晶体材料6通过温场加热区域2，并在进入温场加热区域调整相应区域的轮毂，以实现晶体的温度过渡、保温制程，当晶体材料6达到下料区域后，收回已退火的晶体材料6及隔绝材料层4，即可完成退火制程。本发明结构简单，操作方便， 可在人工晶体生产【技术领域】广泛推广应用。
【权利要求】
1.一种氢气环境晶体高温退火装置，主要包括依次相连的上料区域(I)、温场加热区域(2)及下料区域(3)，其特征在于:所述温场加热区域(2)上方设置有氢气微气氛区域(4)，在氢气微气氛区域(4)两端分别设置有氢气消耗装置(7)，所述氢气消耗装置(7)通过氢气渗透孔(8)与氢气微气氛区域(4)连通。
2.根据权利要求1所述的一种氢气环境晶体高温退火装置，其特征在于:所述上料区域(I)设置有两上料区轮毂(101)及连接两上料区轮毂(101)的上料区传动履带(102 )。
3.根据权利要求1所述的一种氢气环境晶体高温退火装置，其特征在于:所述温场加热区域(2)设置有两温场加热区轮毂(201)及连接两温场加热区轮毂(201)的温场加热区传动履带(202)。
4.根据权利要求1所述的一种氢气环境晶体高温退火装置，其特征在于:所述下料区域(3 )设置有两下料区轮毂(301)及连接两下料区轮毂(301)的下料区传动履带(302 )。
5.根据权利要求2所述的一种氢气环境晶体高温退火装置，其特征在于:所述上料区传动履带(102)上设置有隔绝材料层(5)。
6.根据权利要求1所述的一种氢气环境晶体高温退火装置，其特征在于:所述上料区域(I)的上料区轮毂(101)与温场加热区域(2)的温场加热区轮毂(201)相切接触，温场加热区域(2)的温场加热区轮毂 (201)与下料区域(3)的下料区轮毂(301)相切接触。
7.根据权利要求1所述的一种氢气环境晶体高温退火装置，其特征在于:所述温场加热区域(2)为密封区域，在温场加热区域(2)内充有氢气，且温场加热区域(2)的压强为3个标准大气压。
【文档编号】C30B33/02GK103668464SQ201310722802
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】季泳, 张伟 申请人:贵州蓝科睿思技术研发中心