[发明专利]带旋转保温钨屏的蓝宝石炉

说明书

技术领域

本发明是关于晶体生长炉领域，特别涉及带旋转保温钨屏的蓝宝石炉。

背景技术

目前，单晶蓝宝石晶体运用于光电产业的LED已经越来越广泛。然而蓝宝石晶体的拉制需要在一个封闭的腔体内，将温度升至AL2O3的熔点2050°以上，在使用籽晶来实现引晶、放肩、等径、收尾一系列的操作。由于炉体内部需要达到这样的高温，蓝宝石炉的热场都是有钨钼材料制作而成，并且为了得到高品质的蓝宝石晶体，热场的设计往往都需要满足适合于蓝宝石晶体生长的温度环境。

传统的蓝宝石炉的钨钼的保温制品都只是简单的对称地安装到炉子内，以此来形成一个均衡的温度环境，但是往往在安装的过程中会出现偏移，以及经过多次试验之后热场本身也会出现不同程度的变形，这样会导致在加热过程中炉内的温度越来越不均匀，从而严重地影响了整个拉晶过程中炉内温度的控制和晶体完整性的控制。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能使炉内的温度在圆周方向分布更加均匀的蓝宝石炉。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供带旋转保温钨屏的蓝宝石炉，包括保温部件，还包括大齿轮、小齿轮、轴承、传输轴、磁流体和动力装置，所述保温部件采用保温钨屏，保温钨屏设置在大齿轮上，大齿轮安装在轴承上，轴承固定在蓝宝石炉的炉底板上；动力装置设置在蓝宝石炉的外部，包括电机和减速机，电机与减速机相连接，减速机与传输轴连接，传输轴通过磁流体从蓝宝石炉的外部进入蓝宝石炉的腔体内部；传输轴在蓝宝石炉的腔体内部与小齿轮固定，小齿轮与大齿轮连接形成齿轮传动。

作为进一步的改进，所述磁流体内设有至少两道X型圈。

作为进一步的改进，所述轴承是交叉滚珠轴承。

提供基于所述的蓝宝石炉的控制方法，利用所述蓝宝石炉内的保温钨屏旋转进行保温时，保温钨屏的旋转速度满足公式n=K1×V，其中n为保温钨屏的旋转速度，K1为比例系数，且K1的值在0.1～0.15之间，V为蓝宝石炉内晶体的生长速度。

作为进一步的改进，所述保温钨屏的旋转速度满足公式W=K2×n×m×g，其中W为电机的功率，K2为比例系数，且K2的值在0.01～0.05之间，n为保温钨屏的旋转速度，m为保温钨屏的质量，g为重力加速度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在拉晶的过程中，保温钨屏通过电机带动进行低速缓慢的旋转，使腔体内的温度分布更加均匀，并且能够更加有效的形成拉晶过程中需要的温度梯度，对引晶时需要观察的冷心的出现以及在等晶时晶体的长速和完整形的控制都很有利。本发明有效地帮助了拉晶过程中的引晶工序，能够提高拉晶的速率以及有助高品质蓝宝石晶体的生成。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图中的附图标记为：1保温钨屏；2大齿轮；3轴承；4小齿轮；5传输轴；6磁流体；7动力装置。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1中的带旋转保温钨屏的蓝宝石炉包括保温钨屏1、大齿轮2、小齿轮4、轴承3、传输轴5、磁流体6和动力装置7。保温钨屏1设置在大齿轮2上，大齿轮2安装在轴承3上，轴承3固定在蓝宝石炉的炉底板上。轴承3采用交叉滚珠轴承，保温钨屏1的重量主要由轴承3来承受，实现了在蓝宝石炉的高温腔体内，大载荷地平稳运转。设置在所述蓝宝石炉外部的动力装置7包括电机和减速机，电机与减速机相连接，减速机与传输轴5连接。传输轴5通过磁流体6从蓝宝石炉的外部进入蓝宝石炉的腔体内部，磁流体6内设有至少两道X型圈，保证了蓝宝石炉的腔体内的高真空，也实现了传输轴5的转动密封，安全可靠。传输轴5在蓝宝石炉的腔体内部与小齿轮4固定，小齿轮4与大齿轮2连接形成齿轮传动，进而带动保温钨屏1转动，实现蓝宝石炉内温度的均衡。保温钨屏1使用齿轮传动机构，具体的传动顺序为：电机—减速机—传输轴5—小齿轮4—大齿轮2—保温钨屏1，保证保温钨屏1在转动过程中平稳可靠，精度比较高，使用寿命长。