[实用新型]蓝宝石单晶炉砌装式隔热保温屏及其专用炉壁砖组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温炉内的隔热保温屏，尤其是一种用于蓝宝石单晶炉的能够满足于蓝宝石单晶生长所需良好保温性能的砌装式氧化锆隔热保温屏。

背景技术

蓝宝石单晶炉是LED产业中重要的晶体生长设备。隔热层是蓝宝石单晶炉中的隔热保温装置，用以保障炉内热场的温度均匀性，提高热能利用率。由于蓝宝石单晶体必须在高温（约2050°C）条件下缓慢生长而成，高温条件下炉内的热场的均匀性与保温性能直接决定晶体生长的质量，因此在蓝宝石单晶炉中设计运用具有较好耐热性能与保温性能的隔热保温系统至关重要。

传统蓝宝石单晶炉常用的隔热保温系统采用钨钼材料，通常在加热器外装有一个壁厚约为10mm的厚钨筒，钨筒外则是中部隔热层，由一个多层嵌套式的薄壁钼质圆筒装配而成。该类型隔热保温屏由于采用厚钨筒，成本相对较高，且外层隔热片材料为钼，在高温条件下极易挥发、变形、破坏，致使隔热层使用寿命不高，影响晶体生长环境，并严重影响热保温性能及均匀稳定性。

氧化锆是由多晶质氧化锆纤维通过深加工煅烧后，经机加工制成，具有纯度高、密度低、熔点高（2700℃ ）、高温性能稳定、无挥发、无污染等特点，是现有已知的金属氧化物中使用温度最高的一种超高温耐火隔热保温材料。

目前，虽然氧化锆已经作为超高温耐火隔热保温材料使用，但是能否用于蓝宝石单晶炉中尚未考证，也未见诸报道。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现有蓝宝石长晶炉的隔热保温屏成本高，在高温条件下极易挥发、变形、破坏，热场保温性能不良，隔热层使用寿命将低等问题。引入一种新型可靠的用于蓝宝石单晶炉的砌装式氧化锆隔热保温屏。

    本实用新型的目的是这样实现的：一种蓝宝石单晶炉的砌装式隔热保温屏，为隔热保温材料自下而上砌装而成保温屏，其特征在于：所述的隔热保温材料为炉壁砖组件，在炉壁砖组件中的每个独立构件均为厚度相同且曲率与炉体内壁一致的氧化锆弧形砖，氧化锆弧形砖逐层立砌形成等径空心圆筒状保温屏，该保温屏的顶部设有与上电极爪对应的上电极爪槽，底部设有与下电极爪对应的下电极爪槽。

    在本实用新型中：炉壁砖组件中各氧化锆弧形砖的高度一致。

    在本实用新型中：保温屏自下而上五层，每层含有12个氧化锆弧形砖，相邻氧化锆弧形砖结合部设有相互错位的台阶，立砌时结合部的错位台阶相互叠合；保温屏的顶部设有六个均匀分布的上电极爪槽，底部设有六个均匀分布的下电极爪槽，对应的上下电极爪槽的设置位置在同一垂线上。

    一种上述砌装式隔热保温屏的专用炉壁砖组件，其特征在于：在炉壁砖组件中包括标准炉壁砖和五种异形规格的炉壁砖，它们都是厚度和高度相同，曲率与炉体内壁一致的氧化锆弧形砖，五种异形规格的炉壁砖分别是：底层A砖、底层B砖、次底层A砖、次底层B砖和顶层槽口砖；在炉壁砖组件中：

标准炉壁砖的覆盖宽度为空心圆筒状保温屏的30弧度，其两侧为相互错位的台阶；

底层A砖为一侧无错位台阶的标准炉壁砖，底层A砖的覆盖宽度为空心圆筒状保温屏的30弧度；底层B砖的只是宽度小于底层A砖，底层A砖和底层B砖中相互错位的台阶设在拼装结合部；下电极爪槽的宽度以容纳下电极爪的宽度为限，底层B砖和下电极爪槽宽度之和为空心圆筒状保温屏的30弧度；

次底层A砖和次底层B砖分别是以两块标准炉壁砖拼合后，结合部错位台阶相互叠合中心线与下电极爪槽中心线重叠，下电极爪槽沿中心线向上延伸到砖体高度的1/4~1/2形成对应的槽口，分离后分别形成次底层A砖和次底层B砖；

顶层槽口砖以标准炉壁砖为基础，沿标准炉壁砖中心线由上部向下延伸到砖体高度的1/4~1/2形成上电极爪槽，上电极爪槽的槽口宽度以能容纳上电极爪的宽度为限；

相互错位的台阶是指：炉壁砖一侧的壁厚1/2沿曲面内壁保持相同曲率收缩形成台阶，另一侧的壁厚1/2沿曲面外壁保持相同曲率延伸形成台阶，砌装时相邻炉壁砖结合部的台阶相互错位叠合。

    在本实用新型中：炉壁砖组件均由多晶质氧化锆纤维材料加工制作。