[发明专利]一种工业化生产弛豫铁电单晶PMN-PT的方法

权利要求书

1.一种工业化生产弛豫铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)的生产方法，其特征是在晶体生长系统上增加原料熔融系统和熔融原料输送系统。当晶体生长系统在晶体生长过程中出现成份偏折时，原料熔融系统经熔融原料输送系统给晶体生长系统输入已熔融原料，其中：

1)原料熔融系统由至少一个原料熔融坩埚、一组原料熔融坩埚加热系统以及原料熔融系统的保温材料组成；

2)熔融原料输送系统由至少一根熔融原料输送管道、一根气体热交换管道、一个气体控系统以及熔融原料输送系统的保温材料组成。

3)晶体生长系统由至少一个晶体生长坩埚、一组晶体生长坩埚加热系统以及一个垂直升降系统组成。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：

1)原料熔融坩埚的结构分为坩埚主体、坩埚顶盖以及原料出口；坩埚顶盖位于坩埚主体上端，可密封；原料出口位于坩埚主体下端，连接原料输送管道；

2)原料熔融坩埚的材料为铂金(Pt)；

3)原料熔融坩埚的容积在1000～8000cm³之间，厚度在0.5～3.0mm之间。

3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：

1)原料熔融坩埚加热系统至少有一组加热器环绕在原料熔融坩埚之外并对其加热；

2)上述加热器为硅碳加热器或者硅钼加热器；

3)原料熔融坩埚加热系统的温控系统包括至少由一对热电偶、一个温度回路控制器以及连接控制器、加热器和热电偶三者的导线组成；

4)上述热电偶为S型或B型，测温点为原料熔融坩埚主体；

5)原料熔融坩埚加热系统的加热速率在10℃/min以上，保温温度在1350℃以上，测温误差在±2℃以内。

4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：

1)原料熔融系统的保温材料为氧化铝、高铝保温砖或者高铝保温纤维；

2)原料熔融系统的保温材料对原料熔融坩埚做结构支撑；

3)原料熔融系统的保温材料的耐火温度为1600℃以上。

5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：

1)熔融原料输送管道分为熔融原料输送管道上段和熔融原料输送管道下段；其中，熔融原料输送管道上段连接于原料熔融坩埚出料口，熔融原料输送管道下段连接于晶体生长坩埚进料口；熔融原料输送管道上段的外径略小于熔融原料输送管道下段的内径；晶体生长时，管道上段插入管道下段，并可自由滑动；

2)熔融原料输送管道的材料是铂金(Pt)；

3)熔融原料输送管道上段和熔融原料输送管道下段的厚度在0.5～3.0mm之间。

6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：

1)气体热交换管道分为气体热交换管道热交换段、气体热交换管道进气段和气体热交换管道出气段；其中气体热交换管道热交换段缠绕于熔融原料输送管道的外径，与熔融原料输送管道进行热交换；气体热交换管道进气段通过气体控制系统连接于气体供应容器；气体热交换管道出气段连接于气体收集容器；

2)气体热交换管道的材料为铂金(Pt)；

3)气体热交换管道内的气体为以下一种气体或者几种气体的混合气体：氩气、氮气、空气、氦气、氢气、其他稀有气体。

7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：

1)气体控制系统包括信号放大器、PID控制器和气体流量阀门，以上三个部件构成控制回路控制气体流量；

2)气体控制系统将气体流量控制在0.0～2.0m³/min之间。

8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：

1)熔融原料输送系统的保温材料是氧化铝、高铝保温砖或者高铝保温纤维；

2)熔融原料输送系统的保温材料对熔融原料输送管道和气体热交换管道做结构支撑；

3)熔融原料输送系统的保温材料的耐火温度为1600℃以上。

9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：

1)晶体生长系统中至少有一个晶体生长坩埚其顶部有一个原料入口，该原料入口与上述熔融原料输送管道下段连接；

2)晶体生长坩埚在晶体生长时的下降速率为0.2～10.0mm/hr；

3)晶体生长坩埚在晶体生长时的温度在1200～1350℃之间，温度梯度在10～50℃/cm之间。