一种180KG蓝宝石晶体成长用改进型温场的制作方法

本实用新型涉及蓝宝石生产技术领域，具体为一种180kg蓝宝石晶体成长用改进型温场。

背景技术：

蓝宝石单晶具有优异的机械、光学、热学、力学等方面的性能，被广泛的用作半导体衬底、消费类电子产品、航空航天、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料等方面。对于生长百公斤级以上的大尺寸蓝宝石单晶来说，温场的轴向温度梯度相对要大，径向梯度相对要小，依次保温材料选择和结构设计尤为重要，重量较大的蓝宝石，由于重量较大，会导致在生产过程中坩埚的晃动、倾斜导致蓝宝石的生长失败，温场的温度分布不均，导致能耗过大、生产效率较低、损耗较多等问题因此，增加企业的生产成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种180kg蓝宝石晶体成长用改进型温场，保证了温场的热量分布均匀，保温效果好，大幅度的降低能耗，有效的防止生产过程中坩埚的晃动、倾斜导致蓝宝石的生长失败，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种180kg蓝宝石晶体成长用改进型温场，包括支撑结构、发热装置、顶部隔热装置和侧面隔热装置；

支撑结构：所述支撑结构包括支撑架，所述支撑架的上表面设有坩埚托盘，坩埚托盘上设有坩埚，所述支撑架的下端通过固定座连接有底座，底座上设有钼片底隔热屏，所述钼片底隔热屏的外侧设有钨桶；

侧面隔热装置：所述侧面隔热装置包括氧化锆内胆，所述氧化锆内胆位于钨桶的外侧，所述氧化锆内胆的外侧设有侧钼片隔热屏，侧钼片隔热屏的外侧设有外罩，外罩的外侧设有保温层，保温层的外侧设有壳体，保温层设置在壳体的内壁上；

发热装置：所述发热装置包括第一发热体，所述第一发热体位于坩埚与钨桶之间空腔的下部，第一发热体的下侧一侧设有第二发热体和第三发热体；

顶部隔热装置：所述顶部隔热装置包括固定架，固定架上连接有上钼片隔热屏，上钼片隔热屏的下方设有隔热钼片盖屏，所述上钼片隔热屏的上方设有保温盖；

其中：还包括籽晶夹头，所述籽晶夹头位于上钼片隔热屏中间的空腔中。

进一步的，所述坩埚内部圆角为弧形结构，且坩埚的底部设有凹槽，通过凹槽固定坩埚，使得坩埚更加的安全可靠，防止在生产过程中坩埚产生的抖动和位移对生产造成的不良影响。

进一步的，所述第一发热体、第二发热体和第三发热体相互交叉均匀分布在坩埚的侧面，使得侧面受热更加的均匀。

进一步的，还包括电极，所述设有电极位于上钼片隔热屏的两侧，且电极分别与第一发热体、第二发热体和第三发热体连接，使得加热更加的均匀，保证了温场的热量分布均匀。

进一步的，所述钼片底隔热屏、上钼片隔热屏和侧钼片隔热屏的层数为15-25层，使得温场隔热效果好，防止热量流失，降低了能源的损耗。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本180kg蓝宝石晶体成长用改进型温场，具有以下好处：

1、本实用新型上设置了侧钼片隔热屏，通过侧钼片隔热屏对温场进行隔热，隔热效果好，防止热量流失，通过外罩对侧钼片隔热屏进行可靠了支撑，防止侧钼片隔热屏发生变形，从而保障了蓝宝石的正常生长。

2、本实用新型上设置了发热装置，通过发热装置对坩埚进行加热，使得加热更加的均匀，保证了温场的热量分布均匀，通过氧化锆内胆降低了功率和内屏损耗,显著的降低了能耗，同时也降低了企业的生产成本，提高了企业的生产效益。

3、本实用新型上设置了凹槽，通过凹槽固定坩埚，使得坩埚更加的安全可靠，防止在生产过程中坩埚产生的抖动和位移对生产造成的不良影响，本实用新型保证了温场的热量分布均匀，保温效果好，大幅度的降低能耗，有效的防止生产过程中坩埚的晃动、倾斜导致蓝宝石的生长失败。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1支撑结构、11坩埚托盘、12支撑架、13固定座、2底座、3钼片底隔热屏、4发热装置、41第一发热体、42第二发热体、43第三发热体、5坩埚、6顶部隔热装置、61隔热钼片盖屏、62固定架、63上钼片隔热屏、7籽晶夹头、8电极、9侧面隔热装置、91外罩、92侧钼片隔热屏、93氧化锆内胆、94保温层、100凹槽、110保温盖、120钨桶、130壳体。

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。

实施例一

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种180kg蓝宝石晶体成长用改进型温场，包括支撑结构1、发热装置4、顶部隔热装置6和侧面隔热装置9；

支撑结构1：支撑结构1包括支撑架12，支撑架12的上表面设有坩埚托盘11，坩埚托盘11上设有坩埚5，坩埚5内部圆角为弧形结构，且坩埚5的底部设有凹槽100，通过凹槽100固定坩埚5，使得坩埚5更加的安全可靠，防止在生产过程中坩埚5产生的抖动和位移对生产造成的不良影响，支撑架12的下端通过固定座13连接有底座2，底座2上设有钼片底隔热屏3，钼片底隔热屏3的外侧设有钨桶120；

侧面隔热装置9：侧面隔热装置9包括氧化锆内胆93，通过氧化锆内胆93降低了功率和内屏损耗，显著的降低了能耗，同时也降低了企业的生产成本，提高了企业的生产效益，氧化锆内胆93位于钨桶120的外侧，氧化锆内胆93的外侧设有侧钼片隔热屏92，通过侧钼片隔热屏92对温场进行隔热，隔热效果好，防止热量流失，侧钼片隔热屏92的外侧设有外罩91，通过外罩91对侧钼片隔热屏92进行可靠了支撑，防止侧钼片隔热屏92发生变形，从而保障了蓝宝石的正常生长，外罩91的外侧设有保温层94，保温层94的外侧设有壳体130，保温层94设置在壳体130的内壁上；

发热装置4：发热装置4包括第一发热体41，第一发热体41位于坩埚5与钨桶120之间空腔的下部，第一发热体41的下侧一侧设有第二发热体42和第三发热体43，第一发热体41、第二发热体42和第三发热体43相互交叉均匀分布在坩埚5的侧面，使得侧面受热更加的均匀；

顶部隔热装置6：顶部隔热装置6包括固定架62，固定架62上连接有上钼片隔热屏63，上钼片隔热屏63的下方设有隔热钼片盖屏61，上钼片隔热屏63的上方设有保温盖110；

其中：还包括籽晶夹头7，籽晶夹头7位于上钼片隔热屏63中间的空腔中，还包括电极8，设有电极8位于上钼片隔热屏63的两侧，且电极8分别与第一发热体41、第二发热体42和第三发热体43连接，使得加热更加的均匀，保证了温场的热量分布均匀，钼片底隔热屏3、上钼片隔热屏63和侧钼片隔热屏92的层数为15-25层，使得温场隔热效果好，防止热量流失，降低了能源的损耗，通过发热装置4对坩埚5进行加热，使得加热更加的均匀，保证了温场的热量分布均匀，通过凹槽100固定坩埚5，使得坩埚5更加的安全可靠，防止在生产过程中坩埚5产生的抖动和位移对生产造成的不良影响，本实用新型保证了温场的热量分布均匀，保温效果好，大幅度的降低能耗，有效的防止生产过程中坩埚的晃动、倾斜导致蓝宝石的生长失败。

在使用时：将原料加入到坩埚5的内部，通过外部开关给电极8通电，第一发热体41、第二发热体42和第三发热体43对坩埚5进行加热，通过侧钼片隔热屏92、氧化锆内胆93和保温层94防止热量从侧面流失，外罩91对侧钼片隔热屏92进行了可靠的支撑，上钼片隔热屏63防止热量从上部流失，钼片底隔热屏3对温场底部进行保护，使得温场温度保持恒定，原料在坩埚5内部开始液化，当原料液化完成符合生产条件时，将顶部的籽晶夹头7侵入液体内部使其开始蓝宝石的结晶生长，在生长过程中通过凹槽100固定坩埚5，使其在生产过程中避免了因坩埚5晃动、倾斜导致的蓝宝石生长失败，最终完成蓝宝石的生产。

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。