[实用新型]一种蓝宝石单晶炉扁带式加热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及了一种扁带式加热器，具体涉及满足于蓝宝石单晶生长所需温场条件的一种蓝宝石单晶炉扁带式加热器

背景技术

随着全球能源市场的迅速发展，LED产业逐渐成为能源工业新的增长点，已经具备了赶超其他节能产业的能力，在世界范围内呈迅猛发展之势。

蓝宝石单晶炉是LED产业中重要的晶体生产设备，由于蓝宝石单晶是在高温条件下缓慢生长而成的，需要良好的温度梯度控制以形成冷心，并且需要均匀温度的温度场以实现单晶体的稳定生长。同时，因蓝宝石单晶生长周期长(一般需要18～22天)，加热器的热负荷较高，因此热稳定性基础至关重要。

目前，蓝宝石单晶炉一般采用鸟笼钨杆加热器，各钨杆通过钨铼丝进行捆扎。在2100℃以上的高温下，软化了的钨铼丝捆扎力支撑笼体数十公斤的重量十分勉强，往往在单晶生产过程中极易变形损坏，寿命较短，无法形成温度均匀的热场。因此采用鸟笼状的钨杆加热器的蓝宝石单晶炉生长的单晶重量小，且晶体常因热场紊乱产生大量的裂纹或气泡，晶体成品率低，严重影响了蓝宝石长晶的生产效率。如何使加热器形成理想的梯度温度场及提高发热体的使用寿命，是业内关注的热门课题。

造成温度梯度不可控的原因是因为温场温度不均，测定的温度不能有效的表示整个热场的温度，只是热场内的区域温度。形成温度不均的原因还有：因为表面积太小，表面负荷过高造成。造成寿命低的原因主要是表面负荷过高，温差过大所导致的。

实用新型内容

本实用新型目的在于：针对现有蓝宝单晶炉加热器所存在的温度梯度不可控，温场不均匀，使用寿命低，高温强度低，难固定等一系列问题，提供一种蓝宝石单晶炉扁带式加热器，以解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：一种蓝宝石单晶炉扁带式加热器，由电机环、固定环和钨带发热体组成，钨带发热体的矩形开口处固定于电机环上，固定环均匀固定在加热器柱面外，其特征在于：钨带发热体由24根断截面为椭圆形的缺口矩形钨带组成；

钨带发热体由第一钨带发热体、第二钨带发热体、第三钨带发热体、第四钨带发热体、第五钨带发热体和第六钨带发热体组成，第二钨带发热体和第六钨带发热体呈平行分布，第三钨带发热体和第五钨带发热体呈平行分布，并包裹于第二钨带发热体和第六钨带发热体形成的面外，第二钨带发热体、第六钨带发热体与第三钨带发热体、第五钨带发热体相垂直，第一钨带发热体和第四钨带发热体呈平行分布，并包裹于第三钨带发热体和第五钨带发热体形成的平面外；

更进一步，加热器柱面由均匀分布的48根断截面为椭圆形的钨带组成；

更进一步，固定环由第一固定环、第二固定环、第三固定环和第四固定环组成。

有益效果：

加热器采用纯钨或钨合金扁带，使得发热体表面积有了很大的提高，从而有效的减小发热体的表面负荷，表面负荷降低了。大面积发热使得热场温度更均匀，从而使我们的温度传感器获得更为具体更准确的热场温度。能够确定知道热场温度，就可以精确的温度梯度控制。因为表面负荷的减小使得发热体的使用寿命大大延长。

蓝宝石单晶炉扁带式加热器与钨杆法热体相比，断截面为椭圆形的发热体有方向性。在同等横截面积下，断截面为椭圆形的发热体有两个方向远远大于钨杆发热体的强度。虽然钨杆发热体没有方向性，但是断截面为椭圆形的发热体可以自由扭住，将强度方向用在受力方向上，例如横端的扁带侧立使用，使得发热体的整个强度有飞跃性的变化。蓝宝石单晶炉扁带式加热器解决了强度温体，在同等横截面、同等质量、同等长度、同等高温下，钨杆发热体的强度低很容易下沉，但是断截面为椭圆形的发热体强度会远远高于钨杆发热体。

断截面为椭圆形的发热体由于有两个面是平面，所以更有利于固定捆绑，因为易于固定就可以很好的维持规则的整体形状。形状的规则化不光可以使热场温度更均匀，更有效保护了隔热屏，使隔热屏的寿命大大提高。固定规范的形状使得间隙和空挡可以大大缩减，这样一来不仅是热场升温快，有效降低能耗，更重要的是又一次精确了探测温度，使得控温更有效更及时。如此一来不光固定更牢固更有利于温度形状外，还大大提高了成材率。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

结合图1，具体附图标记如下：

1-电机环，2-第一固定环，3-第二固定环，4-第三固定环，5-第四固定环，6-第一钨带发热体，7-第二钨带发热体，8-第三钨带发热体，9-第四钨带发热体，10-第五钨带发热体，11-第六钨带发热体。

具体实施方式

结合图1，现对本实用新型的技术方案进行进一步说明：