[发明专利]一种晶体生长炉用隔热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶体生长炉用高温隔热装置。

背景技术

以刚玉（蓝宝石）为例，其主要成分是氧化铝（Al2O3），其熔点为2050℃，所以对刚玉单晶的生长炉热防护隔热屏的稳定性能、耐高温性能要求极高。目前生产过程中普遍使用的隔热屏为石墨炭毡隔热屏，这种隔热屏在使用过程中碳挥发后会进入晶体内部而造成碳污染，虽然可以通过随后的退火工艺消除晶体中的碳杂质，但是该生产工序复杂因而加工成本较高，而且由于退火工艺无法消除碳杂质留下的原子缺位，使得晶体的品质较低，近年已经逐渐被市场淘汰。中国发明专利公开文件CN202214452U公开了一种蓝宝石单晶炉用的分体嵌套式圆筒形隔热屏，该隔热屏由同轴心、不同直径的至少两个圆筒形的隔热屏构成，每个隔热屏由同轴心的至少两层圆筒构成，每层圆筒均匀高熔点的轧制钼金属板材卷制而成。这种隔热屏在使用过程中容易发生变形而一旦出现隔热屏变形，就必须将隔热屏全部更换，否则会影响刚玉晶体生长炉内晶体品质，严重时出现晶体粘锅，甚至开裂无法使用，这种隔热屏的平均使用寿命通常只有6个月左右时间，因而属于晶体生长炉的易耗件，为保证刚玉的生产质量就需要在生产过程中频繁的更换，致使刚玉的生产成本一直居高不下。

发明内容

本发明的目的是：提供一种晶体生长炉用隔热装置，以解决现有刚玉晶体生长炉中因隔热屏容易变形而导致刚玉的生产成本较高的问题。

本发明的技术方案是：一种晶体生长炉用隔热装置，包括用于套设在坩埚外围的筒形隔热屏，在所述筒形隔热屏外围还套设有筒形的金属换热屏，在所述金属换热屏与隔热屏之间留有环隙，在所述环隙中围绕圆周均布有支撑连接于金属换热屏和隔热屏外表面之间的支撑体。

所述的金属换热屏与隔热屏同心设置。

所述的金属换热屏的轴向长度不小于隔热屏的轴向长度。

所述的支撑体为旋装于金属换热屏上的金属顶丝。

所述的金属顶丝设有12-360个。

所述的金属换热屏由2-50mm厚的不锈钢、铜或钼钨合金板材经滚圆焊接制成。

所述的筒形隔热屏由2-50层、0.5-10mm厚的钼、钨或钼钨合金薄壁板材围成的圆筒同心套设组成。

所述的金属顶丝由钼、钨、钼钨合金、纯铜或不锈钢制成。

本发明的晶体生长炉用隔热装置是在现有普通钨、钼隔热屏的外围通过圆周布设的支撑体支撑套设有金属换热屏，其当内部的钨、钼隔热屏受温度梯度影响时，钨、钼隔热屏的外表面因受金属换热屏和支撑体的顶紧限制而无法产生变形，从而有效延长了钨、钼隔热屏的使用寿命，其结构简单，安装使用方便，与现有技术相比，在钨、钼隔热屏外采用支撑体连接金属换热屏后使得钨、钼隔热屏的平均使用寿命由原先的6-8个月提高到了12.5个月，由于减少了隔热屏的更换使得隔热屏的使用成本降低了50%以上，从而有效降低了刚玉的生产成本。

附图说明

图1为本发明晶体生长炉用隔热装置具体实施例的结构示意图；

图2为图1的横截面图；

图3为图2中的A-A剖视图。

具体实施方式

本发明的晶体生长炉用隔热装置的具体实施例如图1、图2、图3所示，该热防护隔热装置主要由用于同心套设在坩埚外围的隔热屏1和同心套设在隔热屏外围的金属换热屏2以及连接在隔热屏1与金属换热屏2之间的金属顶丝4组成。

隔热屏1为2-50层、厚度为0.5-10mm的钨、钼或钨钼合金材质的薄板金属圆筒通过铆接固联组合成的同心圆筒组结构，该隔热屏的外径为480-680mm，高度为500-980mm，本实施例中，隔热屏1采用同心套设的9层钨钼合金筒组成，每层钨钼合金筒的外径由外向内依次为680mm、660mm、640mm、620mm、600mm、580mm、540mm、520mm、500mm，每层钨钼合金筒的高度都为700mm，每层钨钼合金筒的厚度都为1mm，各钨钼合金筒相互嵌套并铆接固联。