[实用新型]一种用于蓝宝石生长炉的上隔热屏

说明书

技术领域

本实用新型涉及晶体生长技术与设备领域，更具体地说，涉及一种用于蓝宝石生长炉的上隔热屏。

背景技术

蓝宝石晶体生长温度为2050℃，在生长蓝宝石单晶尤其是大尺寸蓝宝石单晶时,为保持炉内温度及控制合理的温度梯度，对保温系统的要求较为苛刻。蓝宝石生长炉的保温系统包括保温盖、保温筒、上/下/侧隔热屏等，在隔热屏结构中由于位于坩埚上方的热辐射最多，故上保温屏所受的温度最高，最容易损坏。目前国内采用的上隔热屏均为一体式结构，即隔热屏各层通过钼杆连接成为一个整体，再用小型钼块穿在钼杆上，置于各层之间，起各层板材的支撑和间距调节的作用。

在晶体生长的过程中，由于高温会引起上隔热屏变形，一方面会降低整个保温系统的隔热效果，另一方面会影响晶体生长的温度梯度；原料的挥发及钨钼材料中大量杂质的挥发，使得上隔热屏上有大量的杂质富集，这些杂质如果不及时清理，很容易掉进坩埚中，对晶体生长极为不利。为了避免这些问题的发生，每个生长周期结束时和下个生长周期开始时需要对设备进行维护，此时需要更换变形和附着杂质的隔热层。由于钨钼材料的特性，经过1400度以上的高温后，材料会发生二次结晶，材料变得很脆并且容易变形，一体式结构在拆卸过程中很容易损坏，同时在经过高温后穿在钼杆上的小型钼块容易与钼杆、上下钨钼板材“熔为一体”，不仅无法有效起到支撑作用，更是增加了隔热层的拆卸难度，这样经常就不得不将上隔热屏整体更换。据大量数据统计，隔热屏在整台设备的总价中所占的比例约为20％至30％，上隔热屏的更换使得晶体生长温场的耗材成本急剧增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种维护方便、耗材成本低的用于蓝宝石生长炉的上隔热屏。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于蓝宝石生长炉的上隔热屏，包括支撑片、上隔热层、中隔热层、下隔热层；上隔热层、中隔热层、下隔热层分别包括若干隔热板，由直杆连接成一体；通过连接杆将独立的上隔热层、中隔热层、下隔热层，以及支撑片连接成整体，连接杆上穿有U型隔条，置于上隔热层、中隔热层、下隔热层和支撑片之间。

作为优选，上隔热层、中隔热层、下隔热层的每层隔热板沿圆周均匀开设有至少1圈穿孔，每层隔热板通过穿孔连接直杆，分别形成独立的上隔热层、中隔热层、下隔热层，每层隔热层之间与直杆的两端均设置有U型隔条。

作为优选，上隔热层包括5-10层上隔热板，上隔热板厚为1-5mm。

作为优选，中隔热层包括7-12层中隔热板，中隔热板厚为0.5-2mm。

作为优选，下隔热层包括3-8层下隔热板，下隔热板厚为3-10mm。

作为优选，支撑片为一层，厚为10-20mm。

作为优选，支撑片以及上隔热层、中隔热层、下隔热层的每层隔热板沿圆周均匀开设有至少三个连接孔，连接杆穿设在连接孔上，将独立的上隔热层、中隔热层、下隔热层，以及支撑片连接成整体，上隔热层、中隔热层、下隔热层和支撑片之间与连接杆的两端均设置有U型隔条。

作为优选，上隔热层、中隔热层的每层隔热板的中心位置均设置有重叠开设的尺寸一致的圆形通孔及直角观察孔，下隔热层的每层隔热板的中心位置均设置有尺寸一致的下圆孔，下圆孔的直径大于圆形通孔、小于直角观察孔的端点到中心位置的距离。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型包括三组独立的隔热层，当对本实用新型进行清洁、更换等相关维护时，可整体对本实用新型进行拆分，单独对某一组隔热层进行清洁、更换，避免拆卸更换时因设计不合理浪费工时影响生产排程及进度，同时也避免了清洁时因整体结构的隔热屏内孔太深，会出现清洁不到的死角，不仅大大降低了维护周期，而且减少工时，更重要的是能保证隔热屏的清洁质量，使生长高纯度的蓝宝石单晶得到很好的保障；

2、晶体在2000度左右高温下生长时间长，且在下隔热层处区域的温度最高。本实用新型的上隔热层采用较厚钼板材、中隔热层采用较薄钼板材、下隔热层采用最厚钨板材，保证上隔热屏整体具有一定的结构强度，不仅延长了整个隔热屏的使用寿命，还能有效抑制因变形严重导致挥发物及杂质掉落至熔液影响原料纯度的现象；

3、通过连接杆、直杆连接的上隔热层、中隔热层、下隔热层及各层隔热板之间采用U型隔条代替传统小型钼块或钼垫圈，支撑强度好，同时拆卸方便；

4、通过调整隔热板的厚度、间距，能够获得均匀稳定的温场，形成适合于80Kg级以上大尺寸蓝宝石生长的温度梯度，大大提高大尺寸蓝宝石晶体的品质；