[发明专利]一种采用焰熔法将氧化铝粉末烧结成生产蓝宝石晶体用氧化铝块料的方法

摘要

本发明涉及一种氧化铝块料的烧结方法，具体涉及一种采用焰熔法将氧化铝粉末烧结成生产蓝宝石晶体用氧化铝块料的方法。本发明通过送料器将氧化铝粉原料送至氧化铝靶锭，通过燃烧器使之融化成氧化铝烧结锭，再通过击打破碎成为直径为5-40mm，密度达3.75—3.81g/cm3的氧化铝块料。其烧结过程直接在无接触的高纯氧化铝靶面上进行，不与其它物质接触，无外来污染。解决了现有氧化铝块料生产制备时坯料密度不够高，且在生产过程中易带入污染，生产效率低、生产成本高的问题。满足了蓝宝石单晶用高密块料的要求。

主权项

一种采用焰熔法将氧化铝粉末烧结成生产蓝宝石晶体用氧化铝块料的方法，其特征在于：它包括以下步骤： 1）、首先将耐火材料制成的基础杆，固定在位于熔炉下方的升降机构横臂上的旋转卡盘上，并在基础杆的顶部放置氧化铝靶锭，氧化铝靶锭与燃烧器孔同心；2）、将氧化铝微粉原料装入送料器的料仓； 3）、将多孔下料氢氧燃烧器与供气装置连接并点燃，然后将氢氧燃烧器放置到熔炉燃烧器孔，同时加大氢、氧气流量对熔炉进行升温，氢、氧气体进入多孔下料氢氧燃烧器的流量为：氢气260—340SLM，氧气120—160SLM，载料氧10—14SLM；  4）待熔炉内的温度升至1000—1100度时，缓慢起升基础杆使其进入熔炉内进行靶锭预热；  5）、待基础杆带动靶锭升高至氢氧烧烧器火焰高温处，将氢氧气流量分别升至：氢气360—450SLM、氧气165—200 SLM、载料氧15—20SLM；待氧化铝靶锭的温度达到2020—2050度、靶面微微熔化时，打开送料器开始供料，供料速率为600‑1500g/h；6）、通过观察窗观察氧化铝微粉在靶锭上沉积烧结状况，保持靶面温度在2020度以上，开启基础杆使其带动靶锭缓慢沉降，沉降的速度为30‑80mm/h；7）、焰熔过程控制物料平衡和温度平衡,即靶面始终处于多孔下料氢氧燃烧器高温处，在靶锭上沉积烧结出高密氧化铝锭，保持靶面温度不低于2023度，可持续生产出高密度的氧化铝锭，即直径约70‑110mm，高度约1500mm的氧化铝烧结锭； 8）、将沉积烧结出的高密氧化铝烧结锭，通过击打破碎即可成为满足蓝宝石单晶用要求的直径为5‑40mm，密度达3.75—3.81g/cm3的氧化铝块料。