[实用新型]用于导模法同时生长多片薄型板状蓝宝石的模具

说明书

技术领域：本实用新型涉及晶体生长装置，特别是一种用于导模法同时生长多片薄型板状蓝宝石的模具。

背景技术：蓝宝石具有高硬度，耐高温、耐腐蚀、透过光谱范围宽、透过率高、优良的介电性能。由于蓝宝石生长温度高达2050℃，导致单晶生长炉功率大、温场变量多、辅助时间长，生产成本过高。导模法则具有晶体生长速度快，尺寸可以精确控制，节省材料、时间和能源，从而提高了经济效益，是最有发展前景的蓝宝石生长方法之一。导模法生产蓝宝石的核心技术是模具的创新设计，模具直接影响产品的质量和产量，现有技术文献1ZL201320125762.5公开了一种用于导模法生长蓝宝石的板状模具，“其特征是所述板状模具由置于模具中间的A板状钼片，及分别置于A板状钼片两侧的B板状钼片和C板状钼片组合而成，所述B板状钼片、C板状钼片与A板状钼片之间具有间隙状生长缝，且下部两端均具有脚。其技术效果在于：由于设计有两条生长缝，可以同时生长出两块板状蓝宝石晶体。”

现有技术文献1的用于导模法生长蓝宝石的板状模具，在实际使用中存在如下问题和不足：1、由三个钼片组合而成的板状模具的每片钼片两边接近炉内温度场的边缘，温度梯度较大，影响了板状蓝宝石晶体两边边缘部的质量，造成边缘部应力过大，往往出现影响品质的生长纹，甚至开裂；2、当用于生产厚度3毫米及以下的薄型板状蓝宝石时，在炉内熔料总量允许的条件下，耗费同样的电能和生长时间，其生长过程中仍然只能同时生长出2块板状蓝宝石晶体，显得产量低、耗能多、成本高。

实用新型内容：本实用新型的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种结构更加合理，不但改善了晶体生长的质量，而且提高了生产效率、降低了成本的用于导模法同时生长蓝宝石多片薄型板状蓝宝石的模具。

本实用新型目的是通过如下技术方案实现的：一种用于导模法同时生长多片薄型板状蓝宝石的模具，其特征是由置于模具中间的至少2片A板状钼片，及分别置于A板状钼片两侧的B板状钼片和C板状钼片组合而成，所述A板状钼片相互之间及其与B板状钼片、C板状钼片之间具有间隙状生长缝，A、B、C板状钼片上部两边肩部均设计有相等的90°倒角，A、B、C板状钼片下部两侧均设计有相同的凸脚。

所述B板状钼片、C板状钼片上端均呈锲形尖头，B板状钼片、C板状钼片下端与A板状钼片下端相合的边缘除脚外均具有倒角。所述A、B、C板状钼片的倒角相合处为间隙状生长缝的导料口。上述设计的技术效果在于：板状钼片下端相合的边缘除脚外均具有倒角，从而形成间隙状生长缝的导料口，当置于熔融状态的拉晶原料中时，便于晶体料顺着间隙状生长缝向上生长。

所述B板状钼片的锲形尖头与A板状钼片的锲形尖头之间相合处、A板状钼片的锲形尖头与另一A板状钼片的锲形尖头之间相合处，A板状钼片的锲形尖头与C板状钼片的锲形尖头之间相合处均为多片薄型板状蓝宝石的生长口，且B板状钼片的锲形尖头的顶端，A板状钼片的锲形尖头的顶端，C板状钼片的锲形尖头的顶端相对于凸脚底面的高度均相等。所述B板状钼片的锲形尖头与A板状钼片的锲形尖头的顶端之间的距离，A板状钼片的锲形尖头与另一A板状钼片的锲形尖头的顶端之间的距离，另一A板状钼片的锲形尖头与C板状钼片的锲形尖头之间的顶端之间的距离均等于生长出的多片薄型板状蓝宝石的厚度。上述设计的技术效果在于：出料口的两侧的锲形尖头的设计，不但控制了多片薄型板状蓝宝石的厚度，而且保证了锲形尖头之间的温场均匀，使生长出的板状蓝宝石不会出现生长纹，稳定提高了蓝宝石品质。

本实用新型实施得到的用于导模法同时生长多片薄型板状蓝宝石的模具，经试用，与现有技术相比显示了如下有益效果：

1、结构更加合理，改善了晶体生长的质量。本实用新型技术方案中板状模具为四个或五个钼片组合而成且所有钼片上部两边肩部均设计有相等的90°倒角，与现有技术文献1的板状模具相比，每片钼片上部两边肩部的90°倒角，避开了两边接近炉内温度场的边缘，减少了因温度梯度较大而出现的影响品质的生长纹，甚至开裂，明显改善了板状蓝宝石晶体的质量。

2、保证质量的同时增加了产量、节约了成本。本实用新型技术方案中多片薄型板状蓝宝石的生长口两侧的锲形尖头，保证了锲形尖头之间的温场均匀，实际试用结果证明生长出的板状蓝宝石不会出现生长纹；在保证质量的同时，由于设计有至少3条生长缝，可以同时生长至少3片薄型板状蓝宝石，只需增加A板状钼片的数量，就能同时生长更多薄型板状蓝宝石，与只能生长出2片板状蓝宝石的现有技术1的模具相比，必然增加了产量，节约了成本。