一種用於生長220KG以上藍寶石晶體的保溫內膽的製作方法

2023-06-11 21:08:36 1

本實用新型涉及一種熱場保溫器件，具體指一種用於生長220KG以上藍寶石晶體的保溫內膽。

背景技術：

在藍寶石熱場系統中保溫屏是最基礎的組成器件，尤其是內保溫屏，通過精心的結構設計和溫度梯度的模擬需要，為生長藍寶石晶體提供穩定且使用壽命優良的藍寶石生長環境。

然而隨著市場、行業競爭不斷的激勵，降低成本，生長大尺寸藍寶石則成為行業發展趨勢和成本競爭的優勢。目前，國內生長100KG-220KG藍寶石已經完成量產和中試，但是針對大尺寸的熱場保溫器件的結構設計及細節特性還未形成標準，尤其是220KG及以上尺寸的金屬側屏的結構選定和細節設計。主要面臨的問題有：1.金屬內保溫屏結構的設計能否與晶體生長梯度和溫度吻合；2.金屬內屏處於保溫系統的最高溫區，是受高溫輻射量最多且時間最長的熱場器件；此外，由於內屏是調整生長梯度的主要器件，故它的結構設計和使用壽命是業界設計的難點。因此，亟需對大尺度內保溫屏的設計技術進行不斷的突破和創新，採用新穎且簡單的方法解決以上難題。

技術實現要素：

針對上述技術問題，本實用新型提供了一種用於生長220KG以上藍寶石晶體的保溫內膽，能夠為生長220KG及以上大尺寸藍寶石晶體提供吻合的溫度梯度，解決因現有內保溫屏局部易形成坍塌、變形等因結構不穩定影響保溫性能的問題。

本實用新型通過以下技術方案來實現：

一種用於生長220KG以上藍寶石晶體的保溫內膽，包括上、下為敞口的圓筒形鉬筒和緊固於鉬筒外圓周的鉬圓環，所述保溫內膽由若干鉬圓環以堆砌方式沿鉬筒高度方向緊貼鉬筒外徑堆砌而成。

作為本案的優化方案，所述鉬筒由長方形鉬板卷制而成，拼接處採用鉬搭片連接並用鉬鉚釘固定。

作為本案的優化方案，所述鉬筒高度為700~800mm，鉬筒外徑為500~600mm，鉬板厚度為2~3mm，鉬板拼接處由寬為25~30mm厚為0.3~0.5mm的鉬搭片進行搭接，同時用直徑為3mm的鉬鉚釘進行固定。

作為本案的優化方案，所述鉬圓環是由直徑為3~5mm的鉬管折成外徑為500.5~600.5mm的圓環。

作為本案的優化方案，所述鉬筒外圓周由不同管徑的鉬圓環堆砌成漸變的喇叭形，上部的鉬圓環的管徑為3mm，中部的管徑為4mm，下部的管徑為5mm。

本實用新型的有益效果是：通過在鉬筒外圓周採用堆砌的方式緊固鉬圓環，大幅度提高了鉬筒的強度，有效解決了現有內保溫屏局部易形成坍塌、變形等因結構不穩定影響保溫性能的問題，能夠為生長220KG及以上大尺寸藍寶石晶體提供吻合的溫度梯度，保證了熱場溫度梯度的穩定性；結構合理，操作便捷，效果明顯，適於推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型用於生長藍寶石晶體的保溫內膽的結構示意圖；

圖2為本實用新型用於生長藍寶石晶體的保溫內膽中鉬筒的結構示意圖；

圖3為本實用新型用於生長藍寶石晶體的保溫內膽中鉬圓環的結構示意圖；

圖中：1-鉬筒，2-鉬圓環，3-鉬搭片。

具體實施方式

下面將結合附圖及實施例對本實用新型及其效果作進一步闡述。

如圖1-3所示，一種用於生長220KG以上藍寶石晶體的保溫內膽，包括上、下為敞口的圓筒形鉬筒1和緊固於鉬筒1外圓周的鉬圓環2，所述鉬筒1由長方形鉬板卷制而成，鉬筒1的高度為700~800mm，外徑為500~600mm，所用的鉬板厚度為2~3mm，鉬板拼接處由寬為25~30mm厚為0.3~0.5mm的鉬搭片3進行搭接，同時用直徑為3mm的鉬鉚釘進行固定，本保溫內膽則由若干鉬圓環2以堆砌方式沿鉬筒1高度方向緊貼鉬筒1外徑堆砌而成。

進一步地，所述鉬圓環2是由直徑為3~5mm的鉬管折成外徑為500.5~600.5mm的圓環，同時圓環開口處待套緊後用焊機點焊形成閉環；鉬筒1外圓周由不同管徑的鉬圓環2堆砌成漸變的喇叭形，上部的鉬圓環2的管徑為3mm，中部的管徑為4mm，下部的管徑為5mm。

由於生長220KG及以上大尺寸藍寶石需要一個非常穩定且可控能調節的熱場條件，生長220KG及以上大尺寸的藍寶石需要由幾何尺寸足夠大的鉬板組裝而成的側屏。目前，中外行業內基本上都為拼接而成，因此在高溫下鉬板強度大幅度下降，加上受重力作用導致側屏高度方向局部形成坍塌及變形，對熱場溫度梯度穩定性造成嚴重破壞。由於藍寶石熱場結構呈一個立體圓筒結構，梯度設計均為上中下分布，因此上部與下部溫差最大，也是最容易變形的部位。通過在鉬筒外圓周採用堆砌的方式緊固鉬圓環，大幅度提高了鉬筒的強度，有效解決了現有內保溫屏局部易形成坍塌、變形等因結構不穩定影響保溫性能的問題，能夠為生長220KG及以上大尺寸藍寶石晶體提供吻合的溫度梯度，保證了熱場溫度梯度的穩定性，因而能夠穩定藍寶石晶體生長界面的形狀向液面不斷推進；結構合理，操作便捷，效果明顯，適於推廣應用。

以上實施例僅是示例性的，並不會局限本實用新型，應當指出對於本領域的技術人員來說，在本實用新型所提供的技術啟示下，所做出的其它等同變型和改進，均應視為本實用新型的保護範圍。