一種制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置，包括保溫氈、石墨電極和發(fā)熱體本體，保溫氈設(shè)在爐體內(nèi)，發(fā)熱體本體設(shè)置在保溫氈的內(nèi)部，石墨電極的前端外圓面上設(shè)有外螺紋，其前端端面上設(shè)有保護(hù)孔，發(fā)熱體本體上設(shè)有帶有內(nèi)螺紋的通孔，外螺紋與內(nèi)螺紋相配合，以及還包括一帶有螺桿的保護(hù)塊，螺桿與保護(hù)孔相配合，保護(hù)塊的一側(cè)側(cè)壁完全覆蓋在石墨電極的前端端面上，并與發(fā)熱體本體的側(cè)壁相貼合，另外使用喇叭孔的保護(hù)套，減少了工藝尾氣在石墨電極上的沉積。本實(shí)用新型有效減少了熱區(qū)中氣流侵蝕造成的石墨電極的螺紋腐蝕，保障了熱區(qū)溫度的均勻性，并且延長了石墨電極的使用壽命，節(jié)省了設(shè)備的使用成本。
【專利說明】
一種制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及藍(lán)寶石晶體制備裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]A1203單晶又稱藍(lán)寶石，俗稱剛玉，是一種簡單配位型氧化物晶體。藍(lán)寶石晶體具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，強(qiáng)度高、硬度大、耐沖刷，可在接近200(TC高溫的惡劣條件下工作，因而被廣泛的應(yīng)用于紅外軍事裝置、衛(wèi)星空間技術(shù)、高強(qiáng)度激光的窗口材料。其獨(dú)特的晶格結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的熱學(xué)性能使藍(lán)寶石晶體成為實(shí)際應(yīng)用的半導(dǎo)體GaN/A1203發(fā)光二極管(LED)，大規(guī)模集成電路SOI和SOS及超導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)薄膜等最為理想的襯底材料。近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對藍(lán)寶石晶體材料的尺寸、質(zhì)量不斷提出新的要求。
[0003]1947年美國開始使用熱交換法Heat exchange method(HEM)熱交換法來生產(chǎn)大直徑藍(lán)寶石單晶。國內(nèi)引進(jìn)該方法進(jìn)行大批量生產(chǎn)，該方法已經(jīng)成為藍(lán)寶石單晶生產(chǎn)主流技術(shù)之一O
[0004]熱交換法(HEM)基本原理:
[0005]1.利用熱交換器來帶走熱量，使得晶體生長區(qū)內(nèi)形成一個(gè)下冷上熱縱向溫度梯度；
[0006]2.藉由精確控制熱交換器內(nèi)氣體流量大小及改變加熱功率的大小來控制此一溫度梯度，使得坩禍內(nèi)溶液由下至上慢慢凝固成晶體。
[0007]如HEM生長控制原理所述，長晶需要熱區(qū)提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境。作為熱區(qū)核心部件的石墨電極和發(fā)熱體的穩(wěn)定性，為熱交換法生長高質(zhì)量的藍(lán)寶石單晶體，提供了保障。
[0008]目前石墨電極通過前端螺紋與發(fā)熱體螺紋直接連接，暴露于熱區(qū)中。石墨電極與發(fā)熱體連接螺紋處易受反應(yīng)氣體侵蝕將造成:
[0009]1)、石墨電極與發(fā)熱體連接松動(dòng)，影響熱區(qū)溫度均勻性；
[0010]2)、石墨電極壽命降低，增加設(shè)備使用成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，從而提供一種減少石墨電極腐蝕、壽命長且使用成本低的制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置。
[0012]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0013]本實(shí)用新型提供的制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置，包括保溫氈、石墨電極和發(fā)熱體本體，所述保溫氈設(shè)在爐體內(nèi)，所述發(fā)熱體本體設(shè)置在所述保溫氈的內(nèi)部，所述石墨電極的前端外圓面上設(shè)有外螺紋，其前端端面上設(shè)有保護(hù)孔，所述發(fā)熱體本體上設(shè)有帶有內(nèi)螺紋的通孔，所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋相配合，以及還包括一帶有螺桿的保護(hù)塊，所述螺桿與所述保護(hù)孔相配合，所述保護(hù)塊的一側(cè)側(cè)壁完全覆蓋在所述石墨電極的前端端面上，并與所述發(fā)熱體本體的側(cè)壁相貼合。
[0014]進(jìn)一步地，所述保溫氈和石墨電極之間還設(shè)有一保護(hù)套，所述保護(hù)套的形狀為喇叭形，所述喇叭形的大徑端遠(yuǎn)離所述發(fā)熱體本體。
[0015]進(jìn)一步地，所述保護(hù)塊的形狀為正方形，且所述保護(hù)塊與所述螺桿一體式成型。
[0016]進(jìn)一步地，所述保護(hù)套與所述石墨電極間隙配合。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過將保護(hù)塊安裝在石墨電極的前端端面上，保護(hù)塊的側(cè)壁與發(fā)熱體本體的側(cè)壁緊密貼合，并且完全覆蓋在石墨電極的前端端面上，其有效減少了熱區(qū)中氣流侵蝕造成的石墨電極的螺紋腐蝕，保障了熱區(qū)溫度的均勻性，并且延長了石墨電極的使用壽命，節(jié)省了設(shè)備的使用成本。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實(shí)用新型的制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0021]參閱圖1所示，本實(shí)用新型的制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置，包括保溫氈2、石墨電極3和發(fā)熱體本體4，保溫氈2設(shè)在爐體I內(nèi)，發(fā)熱體本體4設(shè)置在保溫氈2的內(nèi)部，石墨電極3的前端外圓面上設(shè)有外螺紋，其前端端面上設(shè)有保護(hù)孔5，發(fā)熱體本體4上設(shè)有帶有內(nèi)螺紋的通孔9，石墨電極3的外螺紋與通孔9的內(nèi)螺紋相配合，以及還包括一帶有螺桿6的保護(hù)塊7，螺桿6與保護(hù)孔5相配合，保護(hù)塊7的一側(cè)側(cè)壁完全覆蓋在石墨電極3的前端端面上，并與發(fā)熱體本體4的側(cè)壁相貼合。本實(shí)用新型通過將保護(hù)塊7安裝在石墨電極3的前端端面上，保護(hù)塊7的側(cè)壁與發(fā)熱體本體4的側(cè)壁緊密貼合，并且完全覆蓋在石墨電極3的前端端面上，其有效減少了熱區(qū)中氣流侵蝕造成的石墨電極3的螺紋腐蝕，保障了熱區(qū)溫度的均勻性，并且延長了石墨電極3的使用壽命，節(jié)省了設(shè)備的使用成本。
[0022]具體地，保溫氈2和石墨電極3之間還設(shè)有一保護(hù)套8，保護(hù)套8的形狀為喇叭形，喇叭形的大徑端遠(yuǎn)離發(fā)熱體本體4。通過將保護(hù)套8設(shè)置成喇叭形，可以減少工藝尾氣在石墨電極3上的沉積，避免石墨電極3的電阻率曲線不規(guī)則波動(dòng)，或引發(fā)爐體I短路；同時(shí)，還可以減少石墨電極3的清潔工作量，提高生產(chǎn)效率。
[0023]本實(shí)用新型中，保護(hù)塊7的形狀為正方形，當(dāng)然，保護(hù)塊7也可以選擇圓形等其他形狀，只需要能完全覆蓋石墨電極3的前端端面即可，且保護(hù)塊7與螺桿6—體式成型，可以減少加工工序，提高生產(chǎn)效率。
[0024]為了進(jìn)一步減少工藝尾氣在石墨電極3上的沉積，保護(hù)套8與石墨電極3間隙配合。
[0025]以上，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置，包括保溫氈、石墨電極和發(fā)熱體本體，所述保溫氈設(shè)在爐體內(nèi)，所述發(fā)熱體本體設(shè)置在所述保溫氈的內(nèi)部，其特征在于，所述石墨電極的前端外圓面上設(shè)有外螺紋，其前端端面上設(shè)有保護(hù)孔，所述發(fā)熱體本體上設(shè)有帶有內(nèi)螺紋的通孔，所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋相配合，以及還包括一帶有螺桿的保護(hù)塊，所述螺桿與所述保護(hù)孔相配合，所述保護(hù)塊的一側(cè)側(cè)壁完全覆蓋在所述石墨電極的前端端面上，并與所述發(fā)熱體本體的側(cè)壁相貼合。2.如權(quán)利要求1所述的制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置，其特征在于，所述保溫氈和石墨電極之間還設(shè)有一保護(hù)套，所述保護(hù)套的形狀為喇叭形，所述喇叭形的大徑端遠(yuǎn)離所述發(fā)熱體本體。3.如權(quán)利要求2所述的制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置，其特征在于，所述保護(hù)塊的形狀為正方形，且所述保護(hù)塊與所述螺桿一體式成型。4.如權(quán)利要求3所述的制備藍(lán)寶石晶體的發(fā)熱體保護(hù)裝置，其特征在于，所述保護(hù)套與所述石墨電極間隙配合。
【文檔編號】C30B11/00GK205501449SQ201620243592
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】季泳, 馬照軍
【申請人】貴州皓天光電科技有限公司