[实用新型]一种新型蓝宝石真空系统

说明书

技术领域

本实用新型专利属于蓝宝石晶体生长炉领域，具体涉及一种新型蓝宝石真空系统。

背景技术

蓝宝石的英文名称为Sapphire，其化学成分为三氧化二铝(Al2O3)，因含微量元素钛(Ti4+)或铁(Fe2+)而呈蓝色，属三方晶系。蓝宝石具有熔点高、硬度高、导热性好，透光波段宽，耐腐蚀，可在接近2000℃高温的恶劣环境下工作等优点，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业等许多高科技领域。

蓝宝石生长炉是蓝宝石提炼的一种重要设备，目前国内外蓝宝石生长炉大多需要对炉体进行抽真空。由于对炉体真空度要求高，所以抽真空设备一般比较昂贵，真空设备所需的机油也要求高。目前国内蓝宝石原料大多为三氧化二铝块状或棒状混合物，由于装料时间隙较多，限制了坩埚内的装料量，而在装料是添加三氧化二铝粉末料，可以减少装料时原料的间隙，使装料量大大增加，提高生产率而降低成本。但是使用三氧化二铝粉末料对生长炉炉体抽真空的同时，粉末会随着气流进入旋片泵和扩散泵，不仅污染了泵油，还可能导致旋片泵在工作时缸体卡死，中断晶体生长，造成严重损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种新型蓝宝石真空系统。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种新型蓝宝石真空系统，包括旋片泵和扩散泵；该真空系统中各部件及连接关系为：主炉室经主真空管路接至第一挡板阀，第一挡板阀依次经第一主抽管路、第二挡板阀、第二主抽管路、波纹管连接至旋片泵，第一主抽管路还依次通过第一预抽管路、真空电磁针阀、第二预抽管路接至第二主抽管路；第一挡板阀的出口端与扩散泵入口端相接，扩散泵的出口端经扩散泵支路、第三挡板阀接至第二主抽管路。

作为一种改进，设第一主抽管路和第二主抽管路的管径为D，第一预抽管路和第二预抽管路的管径为d，则其管径其应该满足条件0.2D≤d≤0.5D。

作为一种改进，所述第一主抽管路上还设有二通电磁阀。

作为一种改进，各阀门与管路之间以O形圈实现密封。

作为一种改进，第一挡板阀的直径为200mm～350mm，第二挡板阀的直径为30mm～50m；第三挡板阀的直径为30mm～50mm。

该真空系统通过对几个控制阀的开关状态的控制，可以将抽气过程分为预抽抽气、粗抽抽气和极限真空抽气这三个抽气。当主炉室的真空压力小于50Pa时，将抽气路线从预抽抽气切换到粗抽抽气；当主炉室的真空压力小于2Pa时，将抽气路线从粗抽抽气切换成极限真空抽气。

三个抽气过程分别为：预抽抽气(气流流向：主炉室—主真空管路—第一挡板阀—第一主抽管路—第一预抽管路—真空电磁针阀—第二预抽管路—第二主抽管路—波纹管—旋片泵)；粗抽抽气(气流流向：主炉室—主真空管路—第一挡板阀—第一主抽管路—第二挡板阀—第二主抽管路—波纹管—旋片泵)；极限真空抽气(气流流向：主炉室—主真空管路—第一挡板阀—扩散泵—扩散泵支路—第三挡板阀—第二主抽管路—波纹管—旋片泵)。

对于含有粉末状三氧化二铝为蓝宝石原料的晶体生长炉，如使用普通的抽真空系统，粉尘状原料将会随着气流一起进入旋片泵内，污染泵油，损坏泵体。本实用新型中的预抽抽气气路的管径远小于粗抽抽气管路，中间又是采用了一个真空电磁针阀，这样也同时限制了预抽抽气气路上的气流流速，从而能够大幅度降低粉末状原料进入旋片泵的几率，从而提高旋片泵的使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

该真空系统通过对预抽抽气、粗抽抽气与极限真空抽气三路抽气路径的切换与控制，使得炉体内的气流分别从以上三个路径排除，特别是炉内气流很大时，采用先用预抽抽气，放慢气流流速，并且减小气流路径管径，来防止大量粉尘料随着气流进入泵体内，从而大大减少了粉尘料进入旋片泵和扩散泵的几率，延长机油以及泵的使用寿命，降低了成产成本，同时提高了蓝宝石长晶的成品率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中附图标记：主炉室1，主真空管路2，第一挡板阀3，二通电磁阀4，第二挡板阀5，第一主抽管路6、第二主抽管路7，第一预抽管路8，第二预抽管路9，真空电磁针阀10，第三挡板阀11，波纹管12，旋片泵13，扩散泵14，扩散泵支路15。

具体实施方式