专利名称：一种热场装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及晶体生长技术领域，尤其涉及一种热场装置。
背景技术：
在使用泡生法生长蓝宝石晶体时，由于蓝宝石晶体熔点高达2045°C，所以所使用的热场装置的各部件(坩埚、坩埚托盘、支撑柱、支撑柱底座及隔热屏)需采用耐高温的钨、钥等材质制成。泡生法生长蓝宝石晶体的生长周期长，在长期的持续高温状态下，热场装置的各部件之间由于原子间扩散现象极易发生粘连。当晶体生长结束后提取晶锭或拆装热场装置时，需人工将粘连在一起的部件取下，为取锭造成不必要的 麻烦，严重时还会毁损相应的设备。为避免粘连，目前普遍采用的技术是在各部件的易粘连处铺撒锆砂，锆砂是具有高耐火度的硅酸砂，使用这种方法可以在一定程度上避免粘连。但是由于锆砂本身颗粒不均匀，并且人工铺撒不能达到绝对均匀的状态，使理想状态大打折扣，另外，锆砂需要在每次使用热场装置时重复铺撒，增加了工作的繁琐程度。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种热场装置，能够有效防止热场装置中的各部件在高温状态下的粘连现象。为解决上述问题，本实用新型提供一种热场装置，包括坩埚、设置于所述坩埚下方的坩埚托盘、设置于所述坩埚托盘下方的支撑柱以及设置于所述支撑柱下方的支撑柱底座，其中，所述坩埚与所述坩埚托盘之间、所述坩埚托盘与所述支撑柱之间和/或所述支撑柱与所述支撑柱底座之间设置有用于防粘连的涂层。可选的，所述涂层设置于所述坩埚的与所述坩埚托盘接触的下表面上和/或所述坩埚托盘的与所述坩埚接触的上表面上。可选的，所述涂层设置于所述坩埚托盘的与所述支撑柱接触的下表面上和/或所述支撑柱的与所述坩埚托盘接触的上表面上。可选的，所述涂层设置于所述支撑柱的与所述支撑柱底座接触的下表面上和/或所述支撑柱底座的与所述支撑柱接触的上表面上。可选的，所述支撑柱的侧表面上设置有所述涂层。可选的，所述涂层的原料包括氧化锆和/或氧化钇。可选的，所述涂层是通过等离子喷涂方式形成的。本实用新型具有以下有益效果在热场装置的坩埚与坩埚托盘之间、坩埚托盘与支撑柱之间和/或支撑柱与所述支撑柱底座之间设置用于防粘连的涂层，避免了蓝宝石晶体生长加热过程中坩埚与坩埚托盘之间、坩埚托盘与支撑柱之间和/或支撑柱与支撑柱底座之间发生粘连，同时，还可以在支撑柱侧面上喷涂用于防粘连的涂层，防止支撑柱侧面与设置于外侧的隔热屏发生粘连，实现简单，成本较低，简化了晶锭提取的过程。
图I为本实用新型实施例的热场装置的一结构示意图，图2为本实用新型实施例的热场装置的另一结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。如图I所示为本实用新型实施例的热场装置的一结构示意图，该热场装置为泡生法生长蓝宝石晶体用热场装置，包括坩埚101、设置于所述坩埚101下方的坩埚托盘102、设置于所述坩埚托盘102下方的支撑柱103以及设置于所述支撑柱103下方的支撑柱底座104，其中，所述坩埚101与所述坩埚托盘102之间、所述坩埚托盘102与所述支撑柱103之 间和/或所述支撑柱103与所述支撑柱底座104之间设置有用于防粘连的涂层(图未示出)。所述坩埚101、坩埚托盘102、支撑柱103以及支撑柱底座104通常采用钨或钥耐高温的材质制成。所述涂层为高硬度、高弹性模量、低气孔率和均匀性一致的涂层，所使用的原料具有熔点高、硬度大、化学性质稳定，且不与钨或钥起作用的材质，例如，氧化锆和/或氧化钇，从而能够防止所述坩埚101与所述坩埚托盘102之间、所述坩埚托盘102与所述支撑柱103之间和/或所述支撑柱103与所述支撑柱底座104之间的粘连现象。当然，本实用新型中的涂层采用的原料并不局限于氧化锆和/或氧化钇，与氧化锆和氧化钇具有类似性质的原料均可。为了防止坩埚101与坩埚托盘102在高温状态下发生粘连，在本实用新型的一些实施例中，所述涂层可以设置于所述坩埚101的与所述坩埚托盘102接触的下表面上，或者，设置于所述坩埚托盘102的与所述坩埚101接触的上表面上，又或者，同时设置于所述坩埚101的与所述坩埚托盘102接触的下表面上以及所述坩埚托盘102的与所述坩埚101接触的上表面上。为了防止坩埚托盘102与支撑柱103在高温状态下发生粘连，在本实用新型的一些实施例中，所述涂层可以设置于所述坩埚托盘102的与所述支撑柱103接触的下表面上，或者，设置于所述支撑柱103的与所述坩埚托盘102接触的上表面上，又或者，同时设置于所述坩埚托盘102的与所述支撑柱103接触的下表面上以及所述支撑柱103的与所述坩埚托盘102接触的上表面上。为了防止支撑柱103与支撑柱底座104在高温状态下发生粘连，在本实用新型的一些实施例中，所述涂层可以设置于所述支撑柱103的与所述支撑柱底座104接触的下表面上，或者，设置于所述支撑柱底座104的与所述支撑柱103接触的上表面上，又或者，同时设置于所述支撑柱103的与所述支撑柱底座104接触的下表面上以及所述支撑柱底座104的与所述支撑柱103接触的上表面上。此外，为了防止所述支撑柱103与设置于所述支撑柱103外侧的隔热屏(图未示出)在高温状态下发生粘连，在本实用新型的一些实施例中，所述支撑柱103的侧表面上也可以设置所述涂层。上述实施例中的涂层可以通过等离子喷涂方式形成，下面对等离子喷涂工艺流程进行详细说明。(I)首先，将待喷涂的坩埚、坩埚托盘、支撑柱和/或支撑柱底座的表面清洁及喷砂处理，以增加待喷涂部件表面的粗糙度，提高涂层与待喷涂部件之间的结合度；(2)然后，采用等离子喷涂工艺将待喷涂粉体沉积于待喷涂部件的表面上。其中，待喷涂粉体的加工方法为①以氧化锆和氧化钇粉料为原料，按选定的摩尔百分比混合均匀，然后添加聚乙烯醇结合剂(或者其他结合剂)，使粉料团聚，造粒成型；②对颗粒料进行预烧，预烧温度为1200°C ；③在真空烧结炉中烧结，自然冷却，降温至室温，最后形成待喷涂粉体。其中，等离子喷涂的工作气体是气态物质的电离态，所述气态物质可以是氩气、氮气和/或氢气等。工作气体的参数如下主气流量(L/min):采用惰性气体，氩气为40L/min_50L/min，氮气为35L/min ；主气压力(MPa):氩气为O. 75MPa，氮气为O. 4MPa ；次气流量(L/min):即一般为氢气流量，其对调节电流、焰弧强度等起了重要作用；次气压力(MPa):氢气为O. 3MPa。其中，喷涂距离通常为100_150mm。如图2所示为本实用新型实施例的热场装置的另一结构示意图，所述热场装置包括坩埚(图未示出)、设置于所述坩埚下方的坩埚托盘102、设置于所述坩埚托盘102下方的支撑柱103以及设置于所述支撑柱103下方的支撑柱底座104，其中，坩埚托盘102的上表面、支撑柱103的侧面、支撑柱底座104的上表面上均设置有采用等离子喷涂方式形成的涂层105，所述涂层105的原料为氧化钇稳定氧化锆粉末。本实用新型具有以下优点在热场装置的坩埚与坩埚托盘之间、坩埚托盘与支撑柱之间和/或支撑柱与所述支撑柱底座之间设置用于防粘连的涂层，避免了蓝宝石晶体生长加热过程中坩埚与坩埚托盘之间、坩埚托盘与支撑柱之间和/或支撑柱与支撑柱底座之间发生粘连，同时，还可以在支撑柱侧面上喷涂用于防粘连的涂层，防止支撑柱侧面与设置于外侧的隔热屏发生粘连，实现简单，成本较低，简化了晶锭提取的过程。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种热场装置，其特征在于，包括 坩埚、设置于所述坩埚下方的坩埚托盘、设置于所述坩埚托盘下方的支撑柱以及设置于所述支撑柱下方的支撑柱底座，其中，所述坩埚与所述坩埚托盘之间、所述坩埚托盘与所述支撑柱之间和/或所述支撑柱与所述支撑柱底座之间设置有用于防粘连的涂层。
2.如权利要求I所述的热场装置，其特征在于，所述涂层设置于所述坩埚的与所述坩埚托盘接触的下表面上和/或所述坩埚托盘的与所述坩埚接触的上表面上。
3.如权利要求I所述的热场装置，其特征在于，所述涂层设置于所述坩埚托盘的与所述支撑柱接触的下表面上和/或所述支撑柱的与所述坩埚托盘接触的上表面上。
4.如权利要求I所述的热场装置，其特征在于，所述涂层设置于所述支撑柱的与所述支撑柱底座接触的下表面上和/或所述支撑柱底座的与所述支撑柱接触的上表面上。
5.如权利要求I所述的热场装置，其特征在于，所述支撑柱的侧表面上设置有所述涂层。
6.如权利要求I所述的热场装置，其特征在于，所述涂层的原料为氧化锆或氧化钇。
7.如权利要求I至6任一项所述的热场装置，其特征在于，所述涂层是通过等离子喷涂方式形成的。
专利摘要本实用新型提供一种热场装置，所述热场装置包括坩埚、设置于所述坩埚下方的坩埚托盘、设置于所述坩埚托盘下方的支撑柱以及设置于所述支撑柱下方的支撑柱底座，其中，所述坩埚与所述坩埚托盘之间、所述坩埚托盘与所述支撑柱之间和/或所述支撑柱与所述支撑柱底座之间设置有用于防粘连的涂层。本实用新型能够有效防止热场装置中的各部件在高温状态下的粘连现象。
文档编号C30B29/20GK202530197SQ20122002134
公开日2012年11月14日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者钱兵 申请人:徐州协鑫光电科技有限公司