一种用于蓝宝石晶体导模法生长的坩埚托装置的制作方法

本实用新型属于晶体制造技术领域，具体涉及一种用于蓝宝石晶体导模法生长的坩埚托装置。

背景技术：

蓝宝石是一种氧化铝单晶，又称刚玉晶体。蓝宝石晶体的熔点高达2050℃，最高工作温度可达1900℃；其硬度为莫氏9级，仅次于最硬的金刚石；其具有良好的力学和光学性能，是一种理想的红外光学窗口材料和防护材料。蓝宝石晶体的生长目前已有很多种方法，主要有泡生法、导模法、热交换法，提拉法，坩埚下降法等等。其中导模法适用于板状蓝宝石晶体生长，以往的导模法中，坩埚托由氧化锆砖或者氧化锆砂构成。但由于导模法蓝宝石的保温材料为石墨基质的材料，还原性的石墨会与氧化性的氧化锆发生反应，因此导致氧化锆砖(或砂)坩埚托使用寿命较短(一般5～8个生产周期)。也有人尝试使用石墨材质的坩埚托，但这种方案必须使用很厚的钨坩埚(导模法蓝宝石生长一般都是使用钼坩埚，钼与石墨接触在蓝宝石晶体生长的温度下会熔化，无法使用)，且石墨与钨也会发生反应，钨被炭化后变脆、开裂，带来更大的问题，为此我们提出一种用于蓝宝石晶体导模法生长的坩埚托装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于蓝宝石晶体导模法生长的坩埚托装置，以解决上述背景技术中提出的导模法蓝宝石晶体生长时氧化锆坩埚托寿命短问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于蓝宝石晶体导模法生长的坩埚托装置，包括钼坩埚，所述钼坩埚的下侧设置有隔板，所述隔板包括薄钨片和薄钽片，所述薄钨片设置在薄钽片的上侧，所述隔板的下侧设置有石墨托盘，所述隔板的下侧表面设置有定位卡环，所述定位卡环的内侧设置有定位柱，所述定位柱与定位卡环均与隔板为一体结构，所述石墨托盘的上侧表面开设有卡环槽，所述石墨托盘的上侧表面中部开设有放置卡槽，且卡环槽与放置卡槽的位置分别与定位卡环和定位柱的位置相对应。

优选的，所述石墨托盘的下侧表面开设有固定螺孔，所述石墨托盘的下侧设置有石墨柱，所述石墨柱的两端均设置有螺纹柱，所述石墨托盘与石墨柱通过螺纹柱和固定螺孔进行旋合连接，所述石墨柱的外侧设置有石墨保温毡，所述石墨保温毡的内侧固定连接有抵靠石墨毡条，所述抵靠石墨毡条的一端抵靠在石墨柱的表面，所述石墨柱的一端设置有石墨底盘。

优选的，所述薄钨片的厚度为0.1-0.5mm，且薄钨片共设置有1-10层，所述薄钽片的厚度为0.1-0.5mm，且薄钽片共设置有1-10层，所述石墨托盘的厚度为20-50mm，所述石墨柱的直径为30-80mm。

优选的，所述石墨托盘与石墨柱和石墨底盘与石墨柱均通过固定螺孔和螺纹柱进行旋合连接。

优选的，所述隔板的上表面设置凹槽，且凹槽与钼坩埚的下端相匹配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的坩埚托结构不会出现传统使用氧化锆坩埚托遇到的与石墨反应问题，薄钨片与薄钽片很好的将石墨托盘与钼坩埚进行了分割，从而避免了石墨与钼的反应，因此，本实用新型的坩埚托结构的使用寿命几乎是无限长；

(2)通过设计在隔板下侧的定位卡环和定位柱与石墨托盘表面的，在放置隔板的时候定位卡环和放置卡槽，在放置隔板的时候可以通过定位卡环和定位柱进行定位放置，防止隔板出现滑动，并加大隔板与石墨托盘之间的接触面积，从而加大传热效果；

(3)并通过包在石墨柱外侧的石墨保温毡，可以进行保温，以减少热量的流失，并通过抵靠石墨毡条减少石墨柱与石墨保温毡之间的接触面积，从而使保温效果更好。

附图说明

图1为本实用新型的坩埚托装置结构示意图；

图2为本实用新型的隔板层次结构示意图；

图3为本实用新型的隔板安装结构示意图；

图4为本实用新型的石墨托盘俯视结构示意图；

图5为本实用新型的石墨托盘剖视结构示意图；

图6为本实用新型的石墨保温毡结构示意图；

图7为本实用新型的石墨柱结构示意图；

图中：1、钼坩埚；2、隔板；3、石墨托盘；4、石墨保温毡；5、石墨底盘；6、石墨柱；7、薄钨片；8、薄钽片；9、定位卡环；10、定位柱；11、卡环槽；12、放置卡槽；13、固定螺孔；14、抵靠石墨毡条；15、螺纹柱。

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。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：一种用于蓝宝石晶体导模法生长的坩埚托装置，包括钼坩埚1，为了防止与石墨发生反应，钼坩埚1的下侧设置有隔板2，隔板2包括薄钨片7和薄钽片8，薄钨片7设置在薄钽片8的上侧，隔板2的下侧设置有石墨托盘3，为了使隔板2稳定放置在石墨托盘3，隔板2的下侧表面设置有定位卡环9，定位卡环9的内侧设置有定位柱10，定位柱10与定位卡环9均与隔板2为一体结构，石墨托盘3的上侧表面开设有卡环槽11，石墨托盘3的上侧表面中部开设有放置卡槽12，且卡环槽11与放置卡槽12的位置分别与定位卡环9和定位柱10的位置相对应。

为了使石墨保温毡4的保温效果更好，本实施例中，优选的，石墨托盘3的下侧表面开设有固定螺孔13，石墨托盘3的下侧设置有石墨柱6，石墨柱6的两端均设置有螺纹柱15，石墨托盘3与石墨柱6通过螺纹柱15和固定螺孔13进行旋合连接，石墨柱6的外侧设置有石墨保温毡4，石墨保温毡4的内侧固定连接有抵靠石墨毡条14，抵靠石墨毡条14的一端抵靠在石墨柱6的表面，石墨柱6的一端设置有石墨底盘5。

为了使隔板2使用效果更好，本实施例中，优选的，薄钨片7的厚度为0.1-0.5mm，且薄钨片7共设置有1-10层，薄钽片8的厚度为0.1-0.5mm，且薄钽片8共设置有1-10层，石墨托盘3的厚度为20-50mm，石墨柱6的直径为30-80mm。

为了使石墨托盘3和石墨底盘5与石墨柱6连接稳定，本实施例中，优选的，石墨托盘3与石墨柱6和石墨底盘5与石墨柱6均通过固定螺孔13和螺纹柱15进行旋合连接。

为了使钼坩埚1放置稳定，本实施例中，优选的，隔板2的上表面设置凹槽，且凹槽与钼坩埚1的下端相匹配。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，首先检查本实用新型的安装固定以及安全防护，然后就可以使用了，在使用蓝宝石晶体导模法生长的坩埚托时，通过隔板2把钼坩埚1与石墨托盘3隔开，防止钼坩埚1上的钼与石墨发生反应，且通过隔板2下侧的定位卡环9和定位柱10与石墨托盘3表面的卡环槽11与放置卡槽12使隔板2与石墨托盘3防止稳定，防止隔板2发生滑动，使钼坩埚1放置在隔板2上时可以更加稳定，且通过石墨柱6外侧的石墨保温毡4进行保温，使热量在传递时热量损失更少，且通过抵靠石墨毡条14抵靠在石墨柱6上，减少石墨保温毡4与石墨柱6之间的接触面积，从而减少热量传递到石墨保温毡4上，从而使石墨保温毡4的保温效果更好，这样就完成了对本实用新型的使用过程，本实用新型结构简单，使用安全方便。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。