[实用新型]一种方便调节温度梯度的蓝宝石单生长炉保温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓝宝石单晶生长技术领域，更具体地说，涉及一种方便调节温度梯度的蓝宝石单生长炉保温装置。

背景技术

蓝宝石硬度达到仅次于钻石的莫氏9级，抗冲击及全面抗刮擦能力超强；蓝宝石手机屏具有高的光学透过率，散射小，能呈现更加逼真的色彩和清晰光亮的镜面效果；而极高的灵敏性，比市面上其它保护膜的触控更灵敏精准，画面更流畅；蓝宝石高于普通玻璃2倍的抗辐射能力，有效降低电磁辐射对人体的辐射危险。蓝宝石凭借其以上特性，应用到智能手机相关领域(手机面板、Home键和Cover Lens保护片)，将是未来中高端智能手机市场发展的一个必然趋势。而成本高是蓝宝石取代玻璃作为保护材料应用于智能手机产业的最大瓶颈。蓝宝石生产成本的高低主要取决于大尺寸(百公斤级及以上)蓝宝石晶体的生长与规模化生产后产品成品率的稳定和提升。同时，智能手机对蓝宝石品质要求高，要求高透亮和轻薄。以5寸左右的蓝宝石手机屏为例，需要从80Kg级以上蓝宝石晶体取材，才能有效降低成本。而蓝宝石长晶环节技术壁垒高，能够生产大尺寸、高品质蓝宝石的企业较少，导致产能不足。

蓝宝石单晶生长炉结构合理是生长高品质、大尺寸蓝宝石单晶的前提条件。只有温场合理，才有可能有效控制晶体径向和轴向的温度梯度，生长出形状理想、内部缺陷少的高品质蓝宝石单晶。温场受加热系统、保温系统及冷却系统的综合影响。保温系统设计方面，既要保证一定的保温效果，又要求达到晶体生长所需的理想的温度梯度要求，同时要求对生长环境无污染。对于生长百公斤级以上大尺寸蓝宝石单晶来说，温场的轴向温度梯度相对要大，径向梯度相对要小，因此保温材料选择和结构设计尤为重要。

目前，蓝宝石单晶生长用保温系统大都采用多层耐高温金属板(如钨、钼等)。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，需要经常更换，进而提高了生产成本；再者，保温材料的变形会导致整个温场的温度梯度发生改变，从而不再适合生长晶体。

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，提供一种可以即时调节温度梯度，能轻松做到通过每个炉次生产出的晶体品质对保温系统进行适度调节的方便调节温度梯度的蓝宝石单生长炉保温装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种方便调节温度梯度的蓝宝石单生长炉保温装置，包括上隔热屏、侧控温系统、下保温系统，侧控温系统的侧壁在高度方向上设置不同厚度，用于调整蓝宝石单生长炉内的温度梯度。

作为优选，侧控温系统包括钨桶、保温桶、调温桶、紧固桶，钨桶、保温桶、调温桶、紧固桶依次由内至外套装为一体。

作为优选，侧控温系统还包括保温盖板，保温盖板密封盖装于钨桶、保温桶、调温桶的上端面。

作为优选，调温桶包括若干层子壁，底部的若干层子壁厚度相同，调温桶上部包括若干层不同厚度的子壁。

作为优选，紧固桶与调温桶底部厚度相同的子壁等高，调温桶与紧固桶间均匀拼装有插片，插片与调温桶、紧固桶紧密配合。

作为优选，钨桶由若干钨片拼接而成，接缝处采用订书针式钨卡固定，每个钨卡旁通过若干钨铆钉加强固定，沿拼接方向固定有U形隔条，U形隔条高度与钨桶高度相同。

作为优选，上隔热屏包括上支撑片、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，由上直杆连接成一体；通过连接杆将独立的上隔热层、中隔热层、下隔热层，以及上支撑片连接成整体，连接杆上穿有U型隔条，置于上隔热层、中隔热层、下隔热层和上支撑片之间；

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上直杆，分别形成独立的上隔热层、中隔热层、下隔热层，每层隔热层之间与上直杆的两端均设置有U型隔条；

上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，以及上支撑片连接成整体，上隔热层、中隔热层、下隔热层和上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。