[实用新型]一种晶床成型模具

说明书

本发明提供了一种晶床成型模具，涉及人造金刚石单晶制造技术领域，包括模套，模套为管状、上芯棒和下芯棒，其中上芯棒的外径与模套内径相匹配，上芯棒与模套滑动连接；以及下芯棒的外径与模套内径相匹配，下芯棒与模套滑动连接，下芯棒与上芯棒在模套内围合成成型腔，下芯棒位于成型腔内的一端上设有可分离的开孔件，通过在下芯棒上设置开孔件，一次成型获得晶种位置—旋转角度精确控制的高温‑高压人造金刚石单晶生长用MgO晶床，免去了晶床制造后续的打孔工艺。

技术领域

本实用新型涉及人造金刚石单晶制造技术领域，具体而言，涉及一种晶床成型模具。

背景技术

在使用大型高温-高压设备合成人造金刚石单晶时，需要在晶床上平面预先形成的浅坑中布置晶种。晶床经常采用MgO制成。晶床目前常见做法是先使用原料粉体经模具干压成型获得上、下面光滑、无浅坑的MgO陶瓷圆片素坯，再烧结成瓷，最后使用钻床，按晶种尺寸、晶种布置方案打孔获得放置晶种的晶种孔。

若采用钻孔的方法获得晶种孔一般为圆状，在手工布放正方形片式晶种时，则晶种平面的旋转角度难以精确控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶床成型模具新的技术方案，以改善上述问题。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下

本申请提供了一种晶床成型模具，其特征在于，包括模套、上

芯棒和下芯棒，所述模套为管状；所述上芯棒的外径与模套内径相匹配，所述上芯棒与所述模套滑动连接；以及所述下芯棒的外径与模套内径相匹配，所述下芯棒与所述模套滑动连接，所述下芯棒与所述上芯棒在模套内围合成成型腔，所述下芯棒位于成型腔内的一端上设有可分离的开孔件。

进一步地，所述开孔件包括至少一个钢模板，每个所述钢模板均为方形。

进一步地，每个所述钢模板的长宽高均大于晶种的长宽高。

进一步地，每个所述钢模板的长度为晶种(7)长宽的1+δ₁倍，每个所述钢模板的厚度为晶种(7)高的1+δ₂倍，其中δ₁为MgO晶床高温烧结后径向的线收缩率，δ₂为MgO晶床高温烧结后高度方向的线收缩率。

进一步地，所述开孔件与所述下芯棒可拆卸连接。

进一步地，所述开孔件由磁性材料制成。

进一步地，所述开孔件与所述下芯棒粘接。

本实用新型的有益效果为：

一、通过在下芯棒上设置开孔件，一次成型获得晶种位置—旋转角度精确控制的高温-高压人造金刚石单晶生长用MgO晶床，免去了晶床制造后续的打孔工艺；

二、通过采用开孔件与下芯棒的可拆卸连接，在变更晶种布置方案时，只需调整每个钢模板的尺寸、数量，无需另行制造模具；可以显著降低下晶床制备及晶种布置环节的人工、材料和时间成本；

三、采用调整钢模板尺寸大于晶种的尺寸，使得在烧结后晶种尺寸能与晶种孔相匹配，降低使用大尺寸晶种时由于压力不均而破裂现象的发生几率；

四、通过可调整的晶种孔方向的调整的尺寸，对于方径向的晶种孔能可以控制晶种布置时的旋转角度，使后续单晶生长时，单晶生长空间不发生冲突，提升每次生长出的单晶一致性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明