晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)用氧化鋁空心球磚的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)用氧化鋁空心球磚的制備方法，屬于晶體生長(zhǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】。其將氧化鋁空心球、α-氧化鋁微粉和黃糊精細(xì)粉充分混合，經(jīng)過(guò)成型、干燥和燒成得到產(chǎn)品氧化鋁空心球磚。本發(fā)明采用不同含量粒徑的氧化鋁空心球和不同含量粒徑的α-氧化鋁微粉充分混合，可形成均勻的保溫結(jié)構(gòu)，其熱導(dǎo)率低、重?zé)€收縮率低、抗熱震性好。本發(fā)明所用原材料僅為氧化鋁，而黃糊精在高溫?zé)七^(guò)程中，基本上會(huì)揮發(fā)掉，不會(huì)引入其他雜質(zhì)，相較傳統(tǒng)鎢鉬、氧化鋯溫場(chǎng)具有雜質(zhì)少、密度低、熱導(dǎo)率低、潔凈環(huán)保、變形率低等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)用氧化鋁空心球磚的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)用氧化鋁空心球磚的制備方法，屬于晶體生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石的工藝，一般是先將原料氧化鋁加熱至熔點(diǎn)后熔化，然后用氧 化鋁單晶棒作晶種，接觸到熔液表面，同時(shí)控制溫度低于凝固點(diǎn)，使晶體不斷變大；同時(shí)旋 轉(zhuǎn)晶體，以改善溫度分布，待熔液與晶體界面的凝固速率穩(wěn)定后，晶種便不再拉升，也不作 旋轉(zhuǎn)，僅以控制冷卻速率方式來(lái)使晶體從上方逐漸往下凝固，最后凝固成一整個(gè)單晶晶碇， 這是目前應(yīng)用最廣的藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)方法。為獲得更高質(zhì)量的藍(lán)寶石晶體，公司自主開(kāi)發(fā) 了頂部籽晶溫度梯度技術(shù)（TSTGT法），是將泡生法、提拉法（CZ)、熱交換法（HEM)、溫梯法 (TGT)和坩堝下降法結(jié)合在一起，創(chuàng)造一個(gè)可調(diào)節(jié)溫度梯度和溫場(chǎng)中心的特殊高溫真空晶 體爐，并生產(chǎn)出大尺寸、高質(zhì)量高溫氧化物晶體的創(chuàng)新技術(shù)。在以上兩種長(zhǎng)晶工藝中，保溫 材料起著控制溫度梯度分布、隔離發(fā)熱體和爐體之間的溫度差的作用，對(duì)藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng) 起著關(guān)鍵性的作用。
[0003] 泡生法和TSTGT法生長(zhǎng)藍(lán)寶石的工藝方法中，其保溫材料是由許多層由鎢、鑰、石 墨等材料制成的筒狀結(jié)構(gòu)，鑲套在一起，利用層與層之間的多層間隙，使得發(fā)熱體到爐壁間 的導(dǎo)熱效果降低，從而起到保溫、隔熱的效果。藍(lán)寶石單晶的生長(zhǎng)環(huán)境會(huì)直接影響藍(lán)寶石單 晶的品質(zhì)，在高溫狀態(tài)下，氧化鋁熔體會(huì)發(fā)生微量熱分解，釋放出〇 2，這些微量的〇2便會(huì)和 鎢鑰坩堝、保溫層等溫場(chǎng)發(fā)生反應(yīng)，從而形成氣泡散點(diǎn)，使得寶石的成品率降低。

【權(quán)利要求】
1. 晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)用氧化鋁空心球磚的制備方法，其特征是按重量份計(jì)步驟為： (1) 混料：取60-70份的氧化鋁空心球、25-35份a -氧化鋁微粉，5-15份黃糊精細(xì) 粉，用混料機(jī)先將氧化鋁空心球混合均勻，然后加入a -氧化鋁微粉和黃糊精細(xì)粉，干混 4-5min后采用噴淋法加入水，水和物料的比例為1:3-5,濕混8-10min ; (2) 成型：將步驟（1)所得混合物加入隔板模具中，采用震動(dòng)加壓法室溫加壓成型，成 型壓力l〇-15MPa，振動(dòng)頻率4-10次/s，脫模后得到氧化鋁空心球磚初品； (3) 干燥：將脫模后的氧化鋁空心球磚初品經(jīng)過(guò)100-150°C下烘干35-50h，去除其中的 水分； (4) 燒成：將干燥的氧化鋁空心球磚初品裝窯，裝窯高度為0. 3-0. 6m ;首先用4-6h升 溫至300-450°C，然后恒溫?zé)苐_2h，然后用3-4h升溫至1000-1100°C，最后用6-9h升溫至 1750°C，恒溫?zé)?-8h后停止加熱，利用窯爐余溫保持高溫，并自然降溫，即得氧化鋁空心 球磚。
2. 如權(quán)利要求1所述晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)用氧化鋁空心球磚的制備方法，其特征是：所述 氧化鋁空心球的A1203含量大于99%，粒徑規(guī)格分別為〇2-3mm、l-2mm、0. 5-lmm，三者按重量 份計(jì)比例依次為50-60份、25-35份、10-20份。
3. 如權(quán)利要求1所述晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)用氧化鋁空心球磚的制備方法，其特征是：所述a -氧化錯(cuò)微粉中A1203含量大于99. 99%，分為325目和小于150目?jī)煞N規(guī)格，兩者按重量 份計(jì)比例依次為60-70份、30-40份。
4. 如權(quán)利要求1所述晶體生長(zhǎng)爐溫場(chǎng)用氧化鋁空心球磚的制備方法，其特征是：所述 黃糊精細(xì)粉的粒徑小于325目。
【文檔編號(hào)】C04B35/10GK104387030SQ201410557975
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】李佼, 柳祝平, 黃小衛(wèi) 申請(qǐng)人:元亮科技有限公司