[发明专利]一种铱坩埚

说明书

本发明属于坩埚加工技术领域，尤其是一种铱坩埚，包括铱坩埚本体，铱坩埚本体由铱板组成，铱板区分设置为埚底及埚壁；铱坩埚本体的埚壁设置有强化装置，强化装置对铱坩埚本体的埚壁进行改进，使其适用于高熔点晶体的生长，增加铱坩埚本体的使用寿命，强化装置包括有埚帮下端。该铱坩埚，通过设置强化装置，对铱坩埚本体的埚壁进行优化，从而在节约成本的前提下，铱坩埚装置的热应力不会因此而降低。在调节的过程中，通过采用等寿命原理，使用差异减薄的方式，对铱坩埚本体的埚帮上端进行积极减薄，但埚帮下端减薄较少，从而形成梯度，再对其进行焊接，从而实现了对铱坩埚在壁厚减薄过程中进行厚度优化，同时解决了生产成本。

技术领域

本发明涉及坩埚加工技术领域，尤其涉及一种铱坩埚。

背景技术

铱坩埚使用贵金属铱作为原料，由于铱价值昂贵，近年来铱坩埚的壁厚持续减薄，经过多年持续减薄，铱坩埚的壁厚只有初始设计值的～60％，而坩埚的热负荷不变。

由于温度控制的需要，坩埚埚壁的下端是温度最高区域，比埚壁上端的温度约高100～150摄氏度。当生长熔点较高的人工晶体时，如LYSO的熔点为2150摄氏度，坩埚埚帮底部的温度十分接近铱的熔点，如图3所示。

铱坩埚置于中频感应器中，因感应涡流而发热。受集肤效应的影响，电流集中在坩埚的外侧，热量传导和均匀化需要有一定的壁厚。壁厚太薄时，对热量的均匀化功能就会减弱，接近极限时，该区域就容易出现早期损坏，造成坩埚使用寿命降低。

另一方面，由于在晶体制备过程中，当一个晶体提拉周期完成时，往往需要经过降温、加料、再升温过程，在这个过程中，坩埚底部往往一直残余有晶体原料，这些晶体原料在固态和液态时具有不同的密度，从而使坩埚经历一次变形，当坩埚使用周期越长时，这种效果更佳明显，如图4所示，这种不断的变形，极易使坩埚从底部开裂，造成漏料事故。再一方面，由于在晶体生长过程中，往往需要旋转晶体，导致坩埚中的熔融原料随着发生旋转运动，当温度较低或者长时间使用时，坩埚底部会发生拧底现象，造成坩埚使用寿命降低。

发明内容

基于现有的铱坩埚使用寿命低的技术问题，本发明提出了一种铱坩埚。

本发明提出的一种铱坩埚，包括铱坩埚本体，所述铱坩埚本体由埚底及埚壁组成；

所述铱坩埚本体所用铱原料符合GB/T 1422中铱粉纯度不低于SM-Ir99.95牌号的要求。

优选地，所述埚底及所述埚壁作为主要的构成结构具有一定的厚度，具体可根据提拉晶体的尺寸来设定，本文以所述铱坩埚本体直径为134mm，高度为130mm，所述埚底厚度为2.5±0.1mm为例；

优选地，所述埚底与所述埚壁采用弧焊方式进行焊接；

优选地，所述埚壁包含埚帮下端及埚帮上端，即所述埚帮下端与所述埚底焊接，所述埚帮上端与所述埚帮下端采用差异减薄的方式进行设计，即所述埚帮下端厚度介于所述埚底及所述埚帮上端的厚度之间，本文所述埚帮上端的厚度值为1.8mm,即所述埚帮下端的厚度值介于1.8mm-2.5mm，所述埚帮上端与所述埚帮下端焊接；

通过上述技术方案，由于温度控制的需要，铱坩埚本体埚壁的埚帮下端是温度最高区域，比埚帮上端的温度约高100～150度，所以对埚帮上端与埚帮下端采用等寿命理念，即对埚帮上端进行积极减薄，但埚帮的下部减薄较少，从而形成梯度，但埚帮下端的厚度取值于埚底与埚帮上端之间，所以三者之间的厚度接近，可进行匹配进行焊接，梯度式的焊接方式可增强铱坩埚本体内壁的热应力，消除铱坩埚本体的局部熔穿，且因为铱价值昂贵，梯度式的埚壁焊接方式可大大降低生产成本，节约资源。

优选地，所述埚壁上端、所述埚壁下端及所述埚底厚度对称均匀；

优选地，所述埚壁上端、所述埚壁下端及所述埚底内表面平整光滑；