一种晶体反应用加热装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种晶体反应用加热装置，加热装置包括铱合金制得的坩埚本体和用于安装坩埚本体的底座，底座设置在安装架体上，安装架体上设置有加热用磁感应线圈，坩埚本体位于磁感应线圈磁感线穿过的位置，底座设置有若干定位销结构，定位销结构包括底板，底板上环形阵列设置有若干具有弹性的片状体，每一片状体向所述环形阵列的中轴线方向倾斜，中心支撑部件固定在中心支撑部件上，每一片状体和导体棒之间连接有弹簧，坩埚本体的底部设置有加厚底部，加厚底部，上且与定位销结构相对应的位置上设置有锥孔，加厚底部内设置有铂铑丝热电偶，铂铑丝热电偶与欧陆表电性连接。本实用新型使得铱坩埚的加热使用非常方便，提高生产效率。
【专利说明】 一种晶体反应用加热装置
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及晶体反应设备【技术领域】，更具体地说涉及一种晶体反应用加热装置。
【背景技术】
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[0002]固态物质分为晶体和非晶体。从宏观上看，自然凝结的、不受外界干扰而形成的晶体都有自己独特的、呈对称性的形状，如食盐呈立方体；冰呈六角棱柱体；明矾呈八面体等。而非晶体的外形则是不规则的。晶体在不同的方向上有不同的物理性质，如机械强度、导热性、热膨胀、导电性等，称为各向异性。而非晶体的物理性质却表现为各向同性。晶体有固定的熔化温度-熔点(或凝固点)，而非晶体则是随温度的升高逐渐由硬变软，而熔化，非晶体没有固定的熔点。
[0003]晶体和非晶体所以含有不同的物理性质，主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒-原子是对称排列的，形成很规则的几何空间点阵。空间点阵排列成不同的形状，就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状。组成点阵的各个原子之间，都相互作用着，它们的作用主要是静电力。对每一个原子来说，其他原子对它作用的总效果，使它们都处在势能最低的状态，因此很稳定，宏观上就表现为形状固定，且不易改变。晶体内部原子有规则的排列，引起了晶体各向不同的物理性质。例如原子的规则排列可以使晶体内部出现若干个晶面，立方体的食盐就有三组与其边面平行的平面。如果外力沿平行晶面的方向作用，则晶体就很容易滑动(变形)，这种变形还不易恢复，称为晶体的弹性。从这里可以看出沿晶面的方向，其弹性限度小，只要稍加力，就超出了其弹性限度，使其不能复原；而沿其他方向则弹性限度很大，能承受较大的压力、拉力而仍满足胡克定律。当晶体吸收热量时，由于不同方向原子排列疏密不同，间距不同，吸收的热量多少也不同，于是表现为有不同的传热系数和膨胀系数。
[0004]用来制作工业用的晶体的技术之一，是从熔液中生长。籽晶可用来促进单晶体的形成。在这个工序里，籽晶降落到装有熔融物质的容器中。籽晶周围的熔液冷却，它的分子就依附在籽晶上。这些新的晶体分子承接籽晶的取向，形成了一个大的单晶体。蓝宝石和红宝石的基本成分是氧化铝，它的熔点高，制成一个盛装它的熔液的容器是困难的。人工合成蓝宝石和红宝石是用维尔纳叶法(焰熔法)制成，即将氧化铝粉和少量上色用的钛、铁或铬粉，通过火焰下滴到籽晶上。火焰将粉熔解，然后在籽晶上重新结晶。
[0005]生长人造钻石需要高于1600°C的温度和60000倍大气压。人造钻石砂粒小且黑，它们适宜工业应用。区域熔化过程用来纯化半导体工业中的硅晶体。一个单晶体垂直悬挂在硅棒的顶端上。在两者接触处加热，棒的顶端熔化，并在单晶体上重结晶，然后将加热处慢慢地沿棒下移。
[0006]在生产晶体的时候需要用到铱坩埚，因为铱坩埚的熔点非常高，在使用铱坩埚的时候需要将铱坩埚设置在工作台上，为了防止铱坩埚在工作台上发生移动，需要在工作台上设置将铱坩埚定位的装置，现有技术中，给铱坩埚定位的装置要么结构复杂，不利于生产，要么使用不方便。
实用新型内容:
[0007]本实用新型的目的就在于提供一种晶体反应用加热装置，它使得铱坩埚的加热使用非常方便，提高生产效率，降低工作强度。
[0008]为实现上述目的，本实用新型的一种晶体反应用加热装置，所述加热装置包括铱合金制得的坩埚本体和用于安装坩埚本体的底座，所述底座设置在安装架体上，所述安装架体上设置有加热用磁感应线圈，所述坩埚本体位于所述磁感应线圈磁感线穿过的位置，所述底座设置有若干定位销结构，所述定位销结构包括底板，所述底板上环形阵列设置有若干具有弹性的片状体，所述片状体的环形阵列中心位置设置有一中心支撑部件，所述每一片状体向所述环形阵列的中轴线方向倾斜，所述中心支撑部件固定在中心支撑部件上，所述每一片状体和导体棒之间连接有弹簧，所述坩埚本体的底部设置有加厚底部，所述加厚底部，上且与所述定位销结构相对应的位置上设置有锥孔，所述加厚底部内设置有钼铑丝热电偶，所述钼铑丝热电偶与欧陆表电性连接；
[0009]所述底座上设置有立板，所述立板上设置有导向槽，所述导向槽由沿垂直方向的竖槽和沿斜向上的圆弧槽构成，所述竖槽和圆弧槽相连通，所述圆弧槽的上端与所述圆弧槽相连通地设置有斜向下的收容槽，所述坩埚本体上设置有导向部件，所述导向部件位于所述导向槽中，驱动气缸活塞杆铰接在坩埚本体上，所述驱动气缸的气缸壳体为铰接安装设置。
[0010]作为上述技术方案的优选，所述底板上设置有具有一定锥度的金属环体，所述金属环体上环形阵列地开设有若干贯通内外壁的贯通槽，该贯通槽101在金属环体7上分割出若干片状体。
[0011]作为上述技术方案的优选，所述坩埚本体内壁靠近上开口的位置上设置有环形凸出部，所述环形凸出部上设置有支架，所述支架的顶部设置有安装台，所述安装台的底面上安装有高倍相机。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述定位销结构的数量为七个，其中六个定位销结构呈环形阵列分布在所述底座上，剩下的一定位销结构位于环形阵列中心位置。
[0013]作为上述技术方案的优选，所述坩埚本体内部通过浇铸设置有铜线。
[0014]作为上述技术方案的优选，所述坩埚本体内壁靠近上开口的位置上设置有环形凸出部。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述竖槽下端的侧面设置有与竖槽相连通的开口，所述开口呈八字状
[0016]本实用新型的有益效果在于:
[0017](I)本实用新型可很方便地对坩埚本体实现翻转倾倒，坩埚本体的加热使用非常方便，同时可提高生产效率和晶体生产的质量，定位销结构的结构可很方便的使得坩埚本体安装在底座上，而且在将坩埚本体拆下的时候，可使得定位销结构和锥孔非常方便的分离。
[0018](2)本实用新型的片状体的设置方式可最大程度地节省工艺步骤，可起到节省成本的作用。
[0019](3)本实用新型高倍相机的设备可对晶体反应过程中进行定时地跟踪拍摄，可及时通过金相分析反应过程中可能出现的问题。
【专利附图】
【附图说明】
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[0020]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0021]图1为本实用新型实施例的结构示意图
[0022]图2为本实用新型实施例的剖视图
[0023]图3为本实用新型实施例中坩埚本体的结构示意图
[0024]图4为本实用新型实施例中定位销结构的分布示意图
[0025]图5为本实用新型实施例中定位销结构的立体结构示意图
[0026]图6为本实用新型实施例中定位销结构的主视图
[0027]图7为图5的俯视图
[0028]图中:5、底板；7、金属环体；10、定位销结构；11、坩埚本体；12、安装架体；13、底座；14、加厚底部；15、锥孔；16、凸出部；17、铜线；18、支架；19、安装台；20、高倍相机；21、驱动气缸；22、导向部件；23、立板；24、圆弧槽；25、竖槽；26、开口 ；27、收容槽；28、磁感应线圈；29、钼铑丝热电偶；101、贯通槽;102、片状体;103、中心支撑部件;104、弹簧。
【具体实施方式】
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[0029]以下所述仅为体现本实用新型原理的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围
[0030]如图1至7所示为本实用新型一种晶体反应用加热装置的实施例，所述加热装置包括铱合金制得的坩埚本体11和用于安装坩埚本体11的底座13，所述底座13设置在安装架体12上，所述安装架体12上设置有加热用磁感应线圈28，所述坩埚本体11位于所述磁感应线圈28磁感线穿过的位置，所述底座13设置有若干定位销结构10，所述定位销结构10包括底板5，所述底板5上环形阵列设置有若干具有弹性的片状体102，所述片状体102的环形阵列中心位置设置有一中心支撑部件103，所述每一片状体102向所述环形阵列的中轴线方向倾斜，所述中心支撑部件103固定在中心支撑部件103上，所述每一片状体102和导体棒103之间连接有弹簧104，所述坩埚本体11的底部设置有加厚底部14，所述加厚底部14，上且与所述定位销结构10相对应的位置上设置有锥孔15，所述加厚底部14内设置有钼铑丝热电偶29，所述钼铑丝热电偶29与欧陆表电性连接。
[0031 ] 底座13上设置有立板23，所述立板23上设置有导向槽，所述导向槽由沿垂直方向的竖槽25和沿斜向上的圆弧槽24构成，所述竖槽25和圆弧槽24相连通，所述圆弧槽24的上端与所述圆弧槽24相连通地设置有斜向下的收容槽27，所述坩埚本体11上设置有导向部件22，所述导向部件22位于所述导向槽中，导向部件22为与坩埚本体11 一体成型的圆柱体，驱动气缸21的活塞杆铰接在坩埚本体11上，所述驱动气缸21的气缸壳体与别的连接部件为铰接安装，气缸壳体可沿着铰接点转动。
[0032]本实用新型实施例采用了磁感应线圈28进行加热，磁感应线圈28加热具有升温快，升温可控的特点，可使得晶体生成反应更加稳定可靠，另外，钼铑丝热电偶29可实时为温度进行监控，方便对加热温度进行控制。
[0033]驱动气缸21驱动坩埚本体11上升，坩埚本体11整个运动轨迹沿着导向槽移动，最后导向部件22移至收容槽27，坩埚本体11由竖立地最后到实现翻转倾倒，由于坩埚本体11重量和体积较大，它的搬运地倾倒物料非常地不方便，而本实施例中的结构可使的坩埚本体11移动翻转非常地方便。
[0034]本实用新型实施例中具定位销结构的结构可很方便的使得坩埚本体安装在底座上，而且在将坩埚本体拆下的时候，可使得定位销结构和锥孔非常方便的分离，更具体地说，在装配的时候，由于定位销结构为上端小下端大，而锥孔15为下端大上端小，很容易就可以将定位销结构找到与之对应的锥孔15，在装配过程中，锥孔15内壁作用在片状体102上，片状体102发生弹性变形向内收缩，并且在弹簧104的作用下使得片状体102与锥孔15配合紧密，而在拆卸的时候，不存在由于受力偏转而导致定位销结构与锥孔15发生卡住的现象，在将坩埚本体移除之后，片状体102在弹簧104的作用力下复位。
[0035]底板5上设置有具有一定锥度的金属环体7，所述金属环体7上环形阵列地开设有若干贯通内外壁的贯通槽101，该贯通槽101在金属环体7上分割出若干片状体102，上述的片状体设置方式可最大程度地节省工艺步骤，可起到节省成本的作用。
[0036]坩埚本体11内壁靠近上开口的位置上设置有环形凸出部16，所述环形凸出部16上设置有支架18，具体到本实施例中，支架18为一斜三角状的支架，该支架直接放置在凸出部16，而环形凸出部16与坩埚本体11 一体成型设置，所述支架18的顶部设置有安装台19，所述安装台19的底面上安装有高倍相机20，高倍相机的设备可对晶体反应过程中进行定时地跟踪拍摄，可及时通过金相分析反应过程中可能出现的问题，更具体地说，高倍相机20可定时地对晶体的反应物质进行拍摄，在反应完成之后对所有的拍摄照片进行分析，如果在反应过程中出现了问题就可根据照片分析在反应过程中出现问题的原因，可及时问题进行反馈和解决，另外，在整个过程中还可以根据拍摄反应的照片情况对反应的工艺等进行优化和改进。
[0037]定位销结构10的数量为七个，其中六个定位销结构10呈环形阵列分布在所述底座13上，剩下的一定位销结构10位于环形阵列中心位置。
[0038]本实施例中，坩埚本体11内部通过浇铸设置有铜线17，铜线17浇铸设置为一个一个的环体，另外，该环形铜线17的设置可以提高铱坩埚的导电率，节省材料。
[0039]坩埚本体11内壁靠近上开口的位置上设置的环形凸出部16还可以用于放置其他物件，比如盖子等。
[0040]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实施例精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种晶体反应用加热装置，所述加热装置包括铱合金制得的坩埚本体(11)和用于安装坩埚本体(11)的底座(13)，其特征在于，所述底座(13)设置在安装架体(12)上，所述安装架体(12)上设置有加热用磁感应线圈(28)，所述坩埚本体(11)位于所述磁感应线圈(28)磁感线穿过的位置，所述底座(13)设置有若干定位销结构(10)，所述定位销结构(10)包括底板(5)，所述底板(5)上环形阵列设置有若干具有弹性的片状体(102)，所述片状体(102)的环形阵列中心位置设置有一中心支撑部件(103)，所述每一片状体(102)向所述环形阵列的中轴线方向倾斜，所述中心支撑部件(103)固定在中心支撑部件(103)上，所述每一片状体(102)和导体棒(103)之间连接有弹簧(104)，所述坩埚本体(11)的底部设置有加厚底部(14)，所述加厚底部(14)，上且与所述定位销结构(10)相对应的位置上设置有锥孔(15)，所述加厚底部(14)内设置有钼铑丝热电偶(29)，所述钼铑丝热电偶(29)与欧陆表电性连接； 所述底座(13)上设置有立板(23)，所述立板(23)上设置有导向槽，所述导向槽由沿垂直方向的竖槽(25)和沿斜向上的圆弧槽(24)构成，所述竖槽(25)和圆弧槽(24)相连通，所述圆弧槽(24)的上端与所述圆弧槽(24)相连通地设置有斜向下的收容槽(27)，所述坩埚本体(11)上设置有导向部件(22)，所述导向部件(22)位于所述导向槽中，驱动气缸(21)的活塞杆铰接在坩埚本体(11)上，所述驱动气缸(21)的气缸壳体为铰接安装设置。
2.根据权利要求1所述的一种晶体反应用加热装置，其特征在于，所述底板(5)上设置有具有一定锥度的金属环体(7)，所述金属环体(7)上环形阵列地开设有若干贯通内外壁的贯通槽(101)，该贯通槽(101)在金属环体7上分割出若干片状体(102)。
3.根据权利要求2所述的一种晶体反应用加热装置，其特征在于，所述坩埚本体(11)内壁靠近上开口的位置上设置有环形凸出部(16)，所述环形凸出部(16)上设置有支架(18)，所述支架(18)的顶部设置有安装台(19)，所述安装台(19)的底面上安装有高倍相机(20)。
4.根据权利要求3所述的一种晶体反应用加热装置，其特征在于，所述定位销结构(10)的数量为七个，其中六个定位销结构(10)呈环形阵列分布在所述底座(13)上，剩下的一定位销结构(10)位于环形阵列中心位置。
5.根据权利要求4所述的一种晶体反应用加热装置，其特征在于，所述坩埚本体(11)内部通过浇铸设置有铜线(17)。
6.根据权利要求1所述的一种晶体反应用加热装置，其特征在于，所述坩埚本体(11)内壁靠近上开口的位置上设置有环形凸出部(16)。
7.根据权利要求6所述的一种晶体反应用加热装置，其特征在于，所述竖槽(25)下端的侧面设置有与竖槽(25)相连通的开口(26)，所述开口(26)呈八字状。
【文档编号】C30B35/00GK204174318SQ201420545255
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月13日 优先权日:2014年9月13日
【发明者】吴雁 申请人:安徽中晶光技术有限公司