[发明专利]用于导模法生长双片厚型板状蓝宝石的模具

说明书

技术领域：本发明涉及晶体生长装置，特别是一种用于导模法生长双片厚型板状蓝宝石的模具。

背景技术：蓝宝石具有高硬度，耐高温、耐腐蚀、透过光谱范围宽、透过率高、优良的介电性能。蓝宝石以其优良的性能广泛应用于国防、军事、科研等一系列高技术领域，同时在民用工业上也有很广泛的应用。由于蓝宝石生长温度高达2050℃，导致单晶生长炉功率大、温场变量多、辅助时间长，导致生产成本过高。导模法则具有晶体生长速度快，尺寸可以精确控制，节省材料、时间和能源，从而提高了经济效益，是最有发展前景的蓝宝石生长方法之一。导模法生产蓝宝石的核心技术是模具的创新设计，模具直接影响产品的质量和产量，现有技术文献1ZL201320125762.5公开了一种用于导模法生长蓝宝石的板状模具，“其特征是所述板状模具由置于模具中间的A板状钼片，及分别置于A板状钼片两侧的B板状钼片和C板状钼片组合而成，所述B板状钼片、C板状钼片与A板状钼片之间具有间隙状生长缝，且下部两端均具有脚。其技术效果在于：由于设计有两条生长缝，可以同时生长出两块板状蓝宝石晶体。”

现有技术文献1的用于导模法生长蓝宝石的板状模具，在实际使用中存在如下问题和不足：1、由三个钼片组合而成的板状模具的每片钼片两边接近炉内温度场的边缘，温度梯度较大，影响了板状蓝宝石晶体两边边缘部的质量，造成边缘部应力过大，往往出现影响品质的生长纹，甚至开裂；2、当用于生产厚度10-14毫米的厚型板状蓝宝石时，该模具难以并列生长出如此厚度的双片板状蓝宝石，而且长出的蓝宝石难以避免因内部应力分布不均匀导致开裂，致使成品合格率较低，造成生产成本居高不下。

由此可见，研究并设计一种结构更加合理，不但改善了晶体生长的质量，提高了成品合格率，而且同时生长2片厚度10-14毫米的厚型板状蓝宝石，成倍提高了产量，从两方面降低了生产成本的用于导模法生长双片厚型板状蓝宝石的模具是必要的。

发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种结构更加合理，不但改善了晶体生长的质量，提高了成品合格率，而且同时生长2片厚度10-14毫米的厚型板状蓝宝石，成倍提高了产量，从两方面降低了生产成本的用于导模法生长双片厚型板状蓝宝石的模具。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于导模法生长双片厚型板状蓝宝石的模具，包括2片上端呈锲形尖头的形状相同的板状钼片组合而成，所述2片板状钼片相互之间留有间隙状生长缝，所述生长缝中卡接有控制生长缝宽度用的钼块，所述板状钼片下部两侧均设有相同的凸脚，其特征是所述2片板状钼片上部两边肩部均设计有相等的90°倒角，所述2片板状钼片上部中间均开设有相同的双片分隔槽。

所述2片板状钼片上端呈锲形尖头的顶端相对于凸脚底面的高度均相等。所述2片板状钼片的锲形尖头之间相对合处为间隙状生长缝的双片厚型板状蓝宝石的生长口。所述2片板状钼片的锲形尖头的顶端之间的距离等于生长出的双片厚型板状蓝宝石的厚度。上述设计的技术效果在于：当模具置于炉内使用时，确保顺着间隙状生长缝向上生长的晶体两面同时长出，减少了内部应力的不均匀性。

所述2片板状钼片下端相对合的边缘除凸脚部分外均具有倒角。所述2片板状钼片的倒角相对合处为间隙状生长缝的导料口。上述设计的技术效果在于：板状钼片下端相对合的具有倒角边缘除之间形成间隙状生长缝的导料口，当置于熔融状态的拉晶原料中时，便于晶体料顺着间隙状生长缝的向上生长。

所述2片板状钼片的上部中间的双片分隔槽将沿着生长缝生长的厚型板状蓝宝石分隔成宽度相同或不同的成双2片厚型板状蓝宝石。即根据需要，选定2片相同的厚度，但宽度可以不同，这由双片分隔槽的选定位置确定。

所述2片板状钼片的两边上、下边缘部设计有联结用孔，配合穿过联结用孔的紧固件，2片板状钼片相互之间的生长缝中卡接有控制生长缝宽度用的钼块。该项设计的技术效果在于：为根据单晶生长炉功率、炉内温场均匀的需要优选合适宽度的生长缝，在保证晶体生长质量的前提下，控制生长速度，缩短成品生长时间，改善晶体生长质量，提高成品合格率提供了可能。