蓋2設(shè)置在坩禍I上，圓管模具3和凸球面模具4并排設(shè)置在坩禍I內(nèi)；圓管模具3和凸球面模具4的頂端伸出坩禍蓋2。
[0040]圓管模具3為圓柱體結(jié)構(gòu)，圓柱體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有以圓柱體結(jié)構(gòu)的中軸線為中心的圓環(huán)狀第一毛細縫5 (第一毛細縫5為圓環(huán)狀，與圓柱體結(jié)構(gòu)同軸對稱)。
[0041]凸球面模具4包括凸球面體401和圓柱空腔體402，圓柱空腔體402套設(shè)在凸球面體401外，凸球面體401和圓柱空腔體402之間設(shè)置有第二毛細縫6，凸球面體401的頂端伸出圓柱空腔體402。
[0042]第一毛細縫5與第二毛細縫半徑6相同，當(dāng)生長出圓管的長度達到預(yù)定的長度以后拉脫，平移籽晶桿使長出的圓管尾部位于凸球面模具的正上方，繼續(xù)生長出試管底部，第一毛細縫5與第二毛細縫半徑6相同。
[0043]凸球面體401的頂面為球面形狀，用于生長藍寶石試管的底部。
[0044]圓管模具3的第一毛細縫5與坩禍I的內(nèi)腔相連通，坩禍內(nèi)的熔液能進入毛細縫。
[0045]凸球面體401和圓柱空腔體402之間的第二毛細縫6與坩禍I的內(nèi)腔相連通。
[0046]圓管模具3和凸球面模具4的直徑為5 mm -50mm，依據(jù)時間試管的需求選擇。
[0047]圓管模具3和凸球面模具4材質(zhì)為鉬或者鎢或者銥或者鉬、鎢、銥相互組合。
[0048]如圖3所示，一種藍寶石試管的生長方法，包括以下步驟:
[0049]S01，裝爐:選用M向或C向籽晶，將籽晶固定在籽晶夾頭上，圓管模具和凸球面模具裝入鉬制坩禍中，圓管模具和凸球面模具并排放置，模具之間間隔5 _?10_，裝入鉬坩禍5kg?7kg焰熔法碎料，將籽晶桿設(shè)置在圓管模具的毛細縫正上方，圓管模具口放料粒；
[0050]S02，抽真空及充氬氣:關(guān)閉爐門，開啟機械泵進行抽真空，真空度達到3Pa?1Pa時關(guān)閉真空設(shè)備，充氬氣至標(biāo)準大氣壓；
[0051]S03，升溫:打開加熱電源升溫到2100?2300 °C，使模具口料粒熔化；
[0052]S04，引晶:待圓管模具口的料粒熔化后將籽晶搖下，對籽晶進行烤晶后進行引晶，使籽晶塊與恪體恪接，并向上以5mm/h?20mm/h提拉籽晶；
[0053]S05，放肩:將籽晶桿提拉速率調(diào)至放肩限定速度(20mm/h~30mm/h)，通過放肩使晶體沿著籽晶從圓管模具中間向外生長；
[0054]S06，等徑生長:放肩結(jié)束后，進行等徑生長，提高拉速，在溫場穩(wěn)定的情況下，等徑生長時的加熱功率和提拉速率保持不變；生長出圓管的長度達到預(yù)定的長度以后拉脫，平移籽晶桿使長出的圓管尾部位于凸球面模具的正上方，圓管的底部位于凸球面模具的毛細縫處，并與毛細縫里的熔體結(jié)合，開始提拉，直到長出完整的試管底部后拉脫；
[0055]圓管尾部(圓弧部)形成過程如圖2所示，圖2a表示圓管的底部接觸凸球面模具的毛細縫處，2b表示圓管提拉5_時，圓管底部生長出試管弧度，2c表示圓管提拉10_時，試管的底面圓弧逐漸形成，2d表示圓管提拉13mm時，試管的底面圓弧形成，但仍舊試管底面與凸球面模具的頂部接觸，圖2e表示圓管提拉20mm時，已經(jīng)生長完成的試管底面與凸球面模具的頂部脫離，圖2f表示生長完成的藍寶石試管與凸球面模具拉脫。
[0056]S07，降溫:拉脫晶體脫離凸球面模具，開始降溫，1h以后降到室溫出爐；
[0057]S08，對長出的試管底部進行后道加工。
[0058]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于藍寶石試管生長的坩禍結(jié)構(gòu)，包括坩禍(I)和坩禍蓋(2)，其特征在于，還包括圓管模具(3 )和凸球面模具(4 ); 所述坩禍蓋(2)設(shè)置在坩禍(I)上，圓管模具(3)和凸球面模具(4)并排設(shè)置在坩禍(O內(nèi)；所述圓管模具(3)和凸球面模具(4)的頂端伸出坩禍蓋(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于藍寶石試管生長的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圓管模具(3)為圓柱體結(jié)構(gòu)，圓柱體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有以圓柱體結(jié)構(gòu)的中軸線為中心的圓環(huán)狀第一毛細縫(5)； 所述凸球面模具(4 )包括凸球面體(401)和圓柱空腔體(402 )，所述圓柱空腔體(402 )套設(shè)在所述凸球面體(401)外，凸球面體(401)和圓柱空腔體(402之間設(shè)置有第二毛細縫(6 )，所述凸球面體(401)的頂端伸出所述圓柱空腔體(402 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于藍寶石試管生長的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一毛細縫(5)與第二毛細縫(6)半徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于藍寶石試管生長的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸球面體(401)的頂面為球面形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于藍寶石試管生長的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圓管模具(3 )的第一毛細縫(5 )與坩禍(I)的內(nèi)腔相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于藍寶石試管生長的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸球面體(401)和圓柱空腔體(402)之間的第二毛細縫(6)與坩禍(I)的內(nèi)腔相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于藍寶石試管生長的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圓管模具(3)和凸球面模具(4)的直徑為5 mm -50mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于藍寶石試管生長的坩禍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圓管模具(3)和凸球面模具(4)材質(zhì)為鉬或者鎢或者銥或者鉬、鎢、銥相互組合。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于藍寶石試管生長的坩堝結(jié)構(gòu)，包括坩堝（1）、坩堝蓋（2）、圓管模具（3）和凸球面模具（4）；坩堝蓋（2）設(shè)置在坩堝（1）上，圓管模具（3）和凸球面模具（4）并排設(shè)置在坩堝（1）內(nèi)。本實用新型從加工試管底部的內(nèi)圓，轉(zhuǎn)為底部的外圓的加工，降低藍寶石試管加工難度，生長速度快，晶體尺寸可以精確控制，簡化晶體的加工程序，降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C30B29-20, C30B29-66, C30B15-34
【公開號】CN204370042
【申請?zhí)枴緾N201420785088
【發(fā)明人】王東海, 錢梅仙, 徐祥奇, 杜小紅, 張寒貧, 朱雁風(fēng), 舒暢, 閆杰
【申請人】江蘇蘇博瑞光電設(shè)備科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月15日