[发明专利]一种可控气氛焰熔法制备金红石单晶体的工艺及装置

摘要

一种可控气氛焰熔法制备金红石单晶体的工艺及装置，以4N5高纯金红石微粉为原料，在装有由内供氧管、供氢管与外供氧腔同轴依次套在一起构成的水冷燃烧器和炉膛为纺锤型的晶体生长炉中，通过调整燃烧器外供氧管的供氧量控制生长室炉膛中氢氧比m＝0.5～0.85，室内氧气分压力为0.04～0.076MPa，生长室轴向温度梯度ΔT为4.5°～6.5℃/mm，生成直径φ≥20mm金红石单晶体；生成的金红石单晶体要在1570°～1650℃下在氧气气氛退火炉中退火，退火炉中绝对压力为0.13～0.2MPa。纺锤型炉膛由上下两圆台体和中间圆柱体构成，上圆台体进口直径d₁，中间圆柱体直径为d₃，下圆台体为倒锥形，出口直径d₂，上圆台体高为h₁，中圆柱体高为h₂，下圆台体高为h₃，参数关系为：d₁＝d₂，d₃＝1.2～1.5d，h₁＝h₂，h₃＝5h₁。

主权项

1、一种可控气氛焰熔法制备金红石单晶体的工艺，以4N5高纯金红石微粉作原料，在焰熔法晶体生长炉中制取金红石单晶体，以氢氧焰为热源，其特征在于在晶体生长炉中，通过调整燃烧器外供氧管供氧量控制生长室中氢氧比m在0.5～0.85之间，生长室炉膛轴向温度梯度ΔT在4.5°～6.5℃/mm之间，生长的金红石单晶体要在1570°～1650℃下在氧气氛中退火。