[发明专利]一种蓝宝石长晶炉中钨坩埚的支撑方法及钨坩埚支撑装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓝宝石长晶炉中钨坩埚的支撑方法及钨坩埚支撑装置，属于蓝宝石材料制造设备技术领域。

背景技术

如图1所示，现有的蓝宝石长晶炉包括设置在炉体内部的发热体1、支撑杆2、钨托盘3和钨坩埚4；钨托盘3设置在支撑杆2的一端上，钨坩埚4设置在钨托盘3上且钨坩埚4位于发热体1的内部，工作时，通过发热体1对钨坩埚4进行加热促使晶体生长。为提高晶体的质量，理论上需将钨坩埚4放置在发热体1的中心位置，即钨坩埚4与发热体1的同心度要一致，为保证钨坩埚4与发热体1的同心度，现有的蓝宝石长晶炉中是将先将钨托盘3设置在发热体1的中心位置上，再通过钨托盘3与钨坩埚4之间进行紧配合从而保证钨坩埚与发热体的同心度。

在实际工作过程中，由于炉内温度可高达2000多度且加工一炉的时间会长达10至20天左右，在这种情况下，发热体在使用一段时间后会发生变形（如图中虚线所示），这时钨托盘与钨坩埚就不能保证同心度，需要将钨坩埚在水平上移动进行中心调整，但是，由于现有技术中的钨托盘与钨坩埚之间是通过紧配合连接的，从而现有技术中的钨坩埚就无法进行水平方向上的调整。

授权公告号为CN202090095U，授权公告日为2011年12月28日的中国实用新型专利公开了一种单一组分氧化物晶体生长用坩埚，具有相连的锅壁和锅底，所述锅壁呈圆柱筒，其内表面为倒置的第一截锥面，外表面为直圆柱筒面；以及所述锅底被构造成：其上表面为倒置的第二截锥面或倒置的尖锥面，其下表面具有在锅底中央的定位部、及围绕所述定位部的倒置的第三截锥面。

根据上述专利文献中的第【0021】段及附图1可知，该专利文献中的钨坩埚是通过其底部的凹槽与支撑架（相当于钨托盘）之间进行紧配合，使得钨坩埚不易偏离加热系统的中心的。

授权公告号为CN201962404U,授权公告号为2011年9月7日的中国实用新型专利公开了一种蓝宝石单晶炉，包括坩埚和用于支撑所述坩埚的支架，其还包括坩埚托，所述坩埚托的下端与所述支架连接，所述坩埚托的上端设有呈锥形的凸台，所述坩埚的底部设有与所述凸台相配合的呈锥形的内凹结构。

上述专利文献是通过将坩埚底部的锥形内凹结构与坩埚托上端的锥形凸台进行紧配合来达到较高的同心度要求的。

由此，可以看出，上述两篇专利文献中的钨托盘与钨坩埚之间均是通过紧配合连接的，因此，当发热体发生变形后，上述两篇专利文献中的钨坩埚均无法在水平上进行中心位置调整。

综上，如何设计一种钨坩埚的支撑方法及钨坩埚支撑装置，使其在加热体变形后，还能在水平上再次进行中心位置的调整以确保钨坩埚与发热体的同心度是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种蓝宝石长晶炉中钨坩埚的支撑方法及钨坩埚支撑装置，其能在加热体变形后，还能在水平上再次进行中心位置的调整以确保钨坩埚与发热体的同心度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种蓝宝石长晶炉中钨坩埚的支撑方法，所述支撑方法是先在钨坩埚的底部设置凸台，在钨托盘的顶面上设置凹槽，再在钨托盘上的凹槽中设置有氧化锆沙，最后通过将钨坩埚的凸台插入到钨托盘的凹槽中且所述钨坩埚的凸台与氧化锆沙相支撑接触使得钨坩埚支撑在钨托盘上；此时，钨坩埚的凸台的外侧面与钨托盘的凹槽的内侧面之间留有间隙L1，钨坩埚的底面与钨托盘的顶面之间也留有间隙L2，L1设置为1mm至4mm，L2设置为1mm至10mm,从上到下的支撑顺利依次为钨坩埚、氧化锆沙和钨托盘或所述支撑方法是先在钨托盘的顶面上设置凸台，在钨坩埚的底部设置凹槽，再在钨托盘的凸台上设置氧化锆片，最后通过将钨托盘的凸台插入到钨坩埚的凹槽中且所述钨托盘的凸台与氧化锆片相支撑接触使得钨坩埚支撑在钨托盘上；此时，钨托盘的凸台的外侧面与钨坩埚的凹槽的内侧面之间留有间隙L3，钨坩埚的底面与钨托盘的顶面之间也留有间隙L4，L3设置为1mm至3mm，L4设置为1mm至4mm,从上到下的支撑顺利依次为钨坩埚、氧化锆片和钨托盘。

优选的，当将氧化锆设置到钨托盘上的凹槽中时，所述氧化锆沙采用的是20目至200目的粗氧化锆沙，粗氧化锆沙是洒放到钨托盘上的凹槽中的。

优选的，当将粗氧化锆沙洒放到钨托盘上的凹槽中时，粗氧化锆沙在凹槽中不同位置的洒放量与钨坩埚的凸台的底面形态以及钨托盘的凹槽的底面形态相匹配。

优选的，在钨托盘的顶面上涂抹纳米氧化锆。