用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具的制作方法
【專利摘要】用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具。屬晶體生長(zhǎng)裝置。包括定位座，嵌接于底座通孔中的外鉬管及套接于外鉬管中的內(nèi)鉬柱，間隙狀生長(zhǎng)縫，至少3片鉬塊，外鉬管、內(nèi)鉬柱的凸腳，所述凸腳上開設(shè)有進(jìn)料槽，外鉬管上口端面、內(nèi)鉬柱的上端面位于豎截面成內(nèi)接角α的同一凹形球面上，其特征是所述外鉬管及套接于外鉬管中的內(nèi)鉬柱至少設(shè)計(jì)有2組；所述內(nèi)鉬柱中心對(duì)稱地開設(shè)有至少2條豎向毛細(xì)縫，所述毛細(xì)縫靠近內(nèi)鉬柱上端面的上部長(zhǎng)度L部分橫向與生長(zhǎng)縫相通、靠近內(nèi)鉬柱下端面的其余部分嵌入內(nèi)鉬柱且下端連通于進(jìn)料槽。經(jīng)試用顯示了結(jié)構(gòu)合理，能質(zhì)量可靠地同時(shí)生長(zhǎng)多根10毫米以上直徑的粗棒狀藍(lán)寶石，提高了生產(chǎn)效率、減少了單根耗能。
【專利說(shuō)明】用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本發(fā)明涉及晶體生長(zhǎng)裝置，特別是一種用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具。
[0002]【背景技術(shù)】:藍(lán)寶石具有高硬度，耐高溫、耐腐蝕、透過(guò)光譜范圍寬、透過(guò)率高、優(yōu)良的介電性能。藍(lán)寶石以其優(yōu)良的性能廣泛應(yīng)用于國(guó)防、軍事、科研等一系列高【技術(shù)領(lǐng)域】，同時(shí)在民用工業(yè)上也有很廣泛的應(yīng)用。由于藍(lán)寶石生長(zhǎng)溫度高達(dá)2050 V，導(dǎo)致單晶生長(zhǎng)爐功率大、溫場(chǎng)變量多、輔助時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過(guò)高。導(dǎo)模法則具有晶體生長(zhǎng)速度快，尺寸可以精確控制，節(jié)省材料、時(shí)間和能源，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，是最有發(fā)展前景的藍(lán)寶石生長(zhǎng)方法之一。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)用導(dǎo)模法生長(zhǎng)棒狀藍(lán)寶石采用的模具，如圖6所示，包括板狀定位座01，嵌接于底座通孔中的外鑰管02及套接于外鑰管中的內(nèi)鑰柱03組成，所述外鑰管與內(nèi)鑰柱之間具有間隙狀生長(zhǎng)縫04，所述生長(zhǎng)縫中成中心對(duì)稱地卡接有控制生長(zhǎng)縫寬度用的至少3片鑰塊05，所述外鑰管、內(nèi)鑰柱的下端穿過(guò)定位成為凸腳08，所述凸腳上開設(shè)有進(jìn)料槽081，所述外鑰管的上口 021豎截面呈圓弧形，所述內(nèi)鑰柱的上端面031呈圓弧形，所述豎截面呈圓弧形的外鑰管的上口和呈圓弧形的內(nèi)鑰柱的上端位于同一凹形球面06上。
[0004]圖6所示的現(xiàn)有技術(shù)用導(dǎo)模法生長(zhǎng)棒狀藍(lán)寶石采用的模具在實(shí)際使用中存在如下不足和問(wèn)題:1、一次只能生長(zhǎng)出I根棒狀藍(lán)寶石，其生長(zhǎng)過(guò)程中無(wú)法同時(shí)生長(zhǎng)出2根以上棒狀藍(lán)寶石晶體，顯得生產(chǎn)效率低、單根耗能多、致使生產(chǎn)成本高；2、僅僅從間隙狀生長(zhǎng)縫中生長(zhǎng)棒狀藍(lán)寶石時(shí)溫度場(chǎng)不均勻，只能生長(zhǎng)10毫米以下的細(xì)棒狀藍(lán)寶石。
[0005]由此可見，研究并設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理，不但能生長(zhǎng)出10毫米以上直徑的粗棒狀藍(lán)寶石，而且能同時(shí)生長(zhǎng)多根，提高了生產(chǎn)效率、減少了單根耗能，從而降低了生產(chǎn)成本的用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具是必要的。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:本發(fā)明的目的是克服`現(xiàn)有技術(shù)的不足，研究并設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理，不但能生長(zhǎng)出10毫米以上直徑的粗棒狀藍(lán)寶石，而且能同時(shí)生長(zhǎng)多根，提高了生產(chǎn)效率、減少了單根耗能，從而降低了生產(chǎn)成本的用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具。
[0007]本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，包括帶有通孔的板狀定位座，至少2組嵌接于底座通孔中的外鑰管及套接于外鑰管中的內(nèi)鑰柱，所述外鑰管與內(nèi)鑰柱之間具有間隙狀生長(zhǎng)縫，所述生長(zhǎng)縫中成中心對(duì)稱地卡接有控制生長(zhǎng)縫寬度用的至少3片鑰塊，所述外鑰管、內(nèi)鑰柱的下端穿過(guò)定位座通孔成為凸腳，所述凸腳上開設(shè)有進(jìn)料槽，所述外鑰管上口端面、內(nèi)鑰柱的上端面豎截面均呈圓弧形，位于豎截面成內(nèi)接角α的同一凹形球面上，其特征是所述內(nèi)鑰柱中心對(duì)稱地開設(shè)有至少2條豎向毛細(xì)縫，所述毛細(xì)縫靠近內(nèi)鑰柱上端面的上部長(zhǎng)度L部分橫向與生長(zhǎng)縫相通、靠近內(nèi)鑰柱下端面的其余部分嵌入內(nèi)鑰柱且下端連通于進(jìn)料槽。
[0008]所述生長(zhǎng)縫下端進(jìn)料口連通于進(jìn)料槽。所述豎截面呈圓弧形的外鑰管的上口的直徑等于多根粗棒狀藍(lán)寶石的每根棒狀藍(lán)寶石的外徑。
[0009]所述凹形球面豎截面內(nèi)接角α根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗棒狀藍(lán)寶石的外徑大小在120-150°選定。所述豎向毛細(xì)縫橫向與生長(zhǎng)縫相通部分的長(zhǎng)度L根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗棒狀藍(lán)寶石的直徑大小在占內(nèi)鑰柱高度的50-70%內(nèi)選定。所述毛細(xì)縫嵌入內(nèi)鑰柱下端連通于進(jìn)料槽的部分寬度D根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗棒狀藍(lán)寶石的直徑大小在占內(nèi)鑰柱直徑的60-75%選定。上述設(shè)計(jì)的技術(shù)效果在于:生長(zhǎng)縫出料口的兩側(cè)為外鑰管豎截面呈圓弧形的上口和內(nèi)鑰柱靠近上端面的上半部縱向開設(shè)有至少4條豎向毛細(xì)縫的設(shè)計(jì)，雙重保證了的溫度度場(chǎng)均勻，使生長(zhǎng)出的多根粗棒狀藍(lán)寶石不會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)紋；而所述豎截面呈圓弧形的外鑰管上口、豎截面呈圓弧形的內(nèi)鑰柱上端面位于豎截面成120-150內(nèi)接角α的凹形球面上，進(jìn)一步均衡了生長(zhǎng)縫出料口中心的溫度場(chǎng)，確保了生長(zhǎng)成質(zhì)量可靠的10毫米以上直徑的粗棒狀藍(lán)寶石。
[0010]本發(fā)明實(shí)施得到的用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，經(jīng)試用，與現(xiàn)有技術(shù)相比顯示了如下有益效果:
[0011]1、結(jié)構(gòu)合理，能質(zhì)量可靠地生長(zhǎng)出10毫米以上直徑的粗棒狀藍(lán)寶石。與現(xiàn)有技術(shù)僅僅從間隙狀生長(zhǎng)縫中生長(zhǎng)棒狀藍(lán)寶石時(shí)溫度場(chǎng)不均勻，只能生長(zhǎng)10毫米以下的細(xì)棒狀藍(lán)寶石不同；本發(fā)明技術(shù)方案中生長(zhǎng)縫出料口的兩側(cè)為外鑰管豎截面呈圓弧形的上口和內(nèi)鑰柱靠近上端面的上半部縱向開設(shè)有至少4條豎向毛細(xì)縫的設(shè)計(jì)，雙重保證了的溫度度場(chǎng)均勻，使生長(zhǎng)出的多根粗棒狀藍(lán)寶石不會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)紋；而所述豎截面呈圓弧形的外鑰管上口、豎截面呈圓弧形的內(nèi)鑰柱上端面位于豎截面成120-150內(nèi)接角α的凹形球面上，進(jìn)一步均衡了生長(zhǎng)縫出料口中心的溫度場(chǎng)，確保了生長(zhǎng)成質(zhì)量可靠的10毫米以上直徑的粗棒狀藍(lán)寶石。
[0012]2、能同時(shí)生長(zhǎng)多根棒狀藍(lán)寶石，提高了生產(chǎn)效率、減少了單根耗能，從而降低了生產(chǎn)成本。如前所述，現(xiàn)有技術(shù)采用的模具在用導(dǎo)模法生產(chǎn)棒狀藍(lán)寶石時(shí)，一次只能生長(zhǎng)出I根棒狀藍(lán)寶石；而本發(fā)明技術(shù)方案中至少2組嵌接于底座通孔中的外鑰管及套接于外鑰管中的內(nèi)鑰柱組成，如2組就能同時(shí)生長(zhǎng)2根，3組就能同時(shí)生長(zhǎng)3根，4組就能同時(shí)生長(zhǎng)4根棒狀藍(lán)寶石，在爐內(nèi)熔料總量允許的條件下，耗費(fèi)同樣的電能和生長(zhǎng)時(shí)間，能同時(shí)生長(zhǎng)出2根、3根、甚至4根棒狀`藍(lán)寶石，這就必然使生產(chǎn)效率成倍提高，單根耗能僅為現(xiàn)有技術(shù)的I / 2、4 / 3、1 / 4，從而大幅度降低了生產(chǎn)成本。
[0013]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:圖1為符合本發(fā)明主題的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中本發(fā)明沿A-A剖面顯示的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中本發(fā)明沿B-B剖面顯示的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為同時(shí)生長(zhǎng)3根粗棒狀藍(lán)寶石的模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為同時(shí)生長(zhǎng)4根粗棒狀藍(lán)寶石的模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為現(xiàn)有技術(shù)生長(zhǎng)棒狀藍(lán)寶石的模具示意圖。
[0014]【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合具體實(shí)施例，將本發(fā)明的實(shí)施細(xì)節(jié)說(shuō)明如下:
[0015]如圖1-5所示，一種用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，包括帶有通孔的板狀定位座1，至少2組嵌接于底座通孔中的外鑰管2及套接于外鑰管中的內(nèi)鑰柱3，所述外鑰管與內(nèi)鑰柱之間具有間隙狀生長(zhǎng)縫4，所述生長(zhǎng)縫中成中心對(duì)稱地卡接有控制生長(zhǎng)縫寬度用的至少3片鑰塊5，所述外鑰管、內(nèi)鑰柱的下端穿過(guò)定位座通孔成為凸腳8，所述凸腳上開設(shè)有進(jìn)料槽81，所述外鑰管上口端面21、內(nèi)鑰柱的上端面31豎截面呈圓弧形，位于豎截面成內(nèi)接角α的同一凹形球面6上，其特征是所述內(nèi)鑰柱中心對(duì)稱地開設(shè)有至少2條豎向毛細(xì)縫7，所述毛細(xì)縫靠近內(nèi)鑰柱上端面的上部長(zhǎng)度L部分橫向與生長(zhǎng)縫相通、靠近內(nèi)鑰柱下端面的其余部分嵌入內(nèi)鑰柱且下端連通于進(jìn)料槽。
[0016]如圖1所示，所述生長(zhǎng)縫4下端進(jìn)料口連通于進(jìn)料槽81。如圖1所示，所述豎截面呈圓弧形的外鑰管的上口 21的直徑等于多根粗棒狀藍(lán)寶石的每根棒狀藍(lán)寶石的外徑。如圖1所示，所述凹形球面6的豎截面內(nèi)接角α根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗柱狀藍(lán)寶石外徑大小在120-150°內(nèi)選定。如圖1所示，所述豎向毛細(xì)縫7橫向與生長(zhǎng)縫相通部分的長(zhǎng)度L根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗棒狀藍(lán)寶石的直徑大小在占內(nèi)鑰柱3高度的50-70%內(nèi)選定。[0017]如圖1、2所示，所述毛細(xì)縫7嵌入內(nèi)鑰柱下端連通于進(jìn)料槽的部分寬度D根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗柱狀藍(lán)寶石的直徑大小在占內(nèi)鑰柱直徑的60-75%內(nèi)選定。
[0018]實(shí)施例1同時(shí)生長(zhǎng)2根直徑20毫米棒狀藍(lán)寶石用模具
[0019]如圖1、2、3所示,板狀定位座I為開設(shè)有2個(gè)20毫米通孔、厚20毫米的矩形鑰板，分別嵌接于定位座2個(gè)圓孔中外徑20毫米、厚4毫米的外鑰管2，套接于外鑰管中外徑11暈米的內(nèi)鑰柱3內(nèi)，外鑰管與內(nèi)鑰柱之間寬0.5暈米的間隙狀生長(zhǎng)縫4,生長(zhǎng)縫中相互間成120°圓周角卡接有3片厚度0.5毫米的鋁塊5，外鑰管的上口端面、內(nèi)鑰柱的上端面位于豎截面成150°內(nèi)接角α的同一凹形球面6上，內(nèi)鑰柱靠近上端面的上半部縱向開設(shè)有3條長(zhǎng)度占內(nèi)鑰柱3高度70%的豎向毛細(xì)縫7，毛細(xì)縫7其余部分嵌入內(nèi)鑰柱且下端連通于進(jìn)料槽的寬度D占內(nèi)鑰柱直徑的75%。
[0020]實(shí)施例2同時(shí)生長(zhǎng)3根直徑16毫米棒狀藍(lán)寶石用模具
[0021]如圖1、4所示，板狀定位座I為開設(shè)有3個(gè)16毫米通孔、厚20毫米的三角形鋁板，分別嵌接于定位座3個(gè)圓孔中外徑16毫米、厚3毫米的外鑰管2，套接于外鑰管中外徑9.2毫米的內(nèi)鑰柱3內(nèi)，外鑰管與內(nèi)鑰柱之間寬0.4毫米的間隙狀生長(zhǎng)縫4，生長(zhǎng)縫中相互間成120°圓周角卡接有3片厚度0.4毫米的鑰塊5，外鑰管的上口端面21、內(nèi)鑰柱的上端面31直徑分別為16毫米、9.2毫米，內(nèi)鑰柱上端面、外鑰管的上口端面位于豎截面成140°內(nèi)接角α的同一凹形球面6上，內(nèi)鑰柱靠近上端面的上半部縱向開設(shè)有2條長(zhǎng)度占內(nèi)鑰柱3高度60%豎向毛細(xì)縫7，毛細(xì)縫7其余部分嵌入內(nèi)鑰柱且下端連通于進(jìn)料槽的寬度D占內(nèi)鑰柱直徑的65%。
[0022]實(shí)施例3同時(shí)生長(zhǎng)4根直徑12毫米棒狀藍(lán)寶石用模具
[0023]如圖1、5所示,板狀定位座I為開設(shè)有4個(gè)12毫米通孔、厚20毫米的三角形鑰板，分別嵌接于定位座4個(gè)圓孔中外徑12毫米、厚2.5毫米的外鑰管2，套接于外鑰管中外徑
6.4暈米的內(nèi)鑰柱3內(nèi)，外鑰管與內(nèi)鑰柱之間寬0.3暈米的間隙狀生長(zhǎng)縫4,生長(zhǎng)縫中相互間成120°圓周角卡接有3片厚度0.3毫米的鑰塊5，外鑰管的上口端面21、內(nèi)鑰柱上端面31直徑分別為12毫米、6.4毫米，內(nèi)鑰柱上端面、外鑰管的上口端面位于豎截面成120°內(nèi)接角α的同一凹形球面6上，內(nèi)鑰柱靠近上端面的上半部縱向開設(shè)有2條長(zhǎng)度占內(nèi)鑰柱3高度50%的豎向毛細(xì)縫7，毛細(xì)縫7其余部分嵌入內(nèi)鑰柱且下端連通于進(jìn)料槽的寬度D占內(nèi)鑰柱直徑的60%。
【權(quán)利要求】
1.一種用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，包括帶有通孔的板狀定位座(I)，嵌接于底座通孔中的外鑰管(2)及套接于外鑰管中的內(nèi)鑰柱(3)，所述外鑰管與內(nèi)鑰柱之間具有間隙狀生長(zhǎng)縫(4)，所述生長(zhǎng)縫中成中心對(duì)稱地卡接有控制生長(zhǎng)縫寬度用的至少3片鑰塊(5)，所述外鑰管、內(nèi)鑰柱的下端穿過(guò)定位座通孔成為凸腳(8)，所述凸腳上開設(shè)有進(jìn)料槽(81)，所述外鑰管上口端面(21)、內(nèi)鑰柱的上端面(31)豎截面均呈圓弧形，且位于豎截面成內(nèi)接角α的同一凹形球面(6)上，其特征是所述外鑰管及套接于外鑰管中的內(nèi)鑰柱至少設(shè)計(jì)有2組；所述內(nèi)鑰柱中心對(duì)稱地開設(shè)有至少2條豎向毛細(xì)縫(7)，所述毛細(xì)縫靠近內(nèi)鑰柱上端面的上部長(zhǎng)度L部分橫向與生長(zhǎng)縫相通、靠近內(nèi)鑰柱下端面的其余部分嵌入內(nèi)鑰柱且下端連通于進(jìn)料槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，其特征是所述生長(zhǎng)縫(4)下端進(jìn)料口連通于進(jìn)料槽(81)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，其特征是所述豎截面呈圓弧形的外鑰管的上口(21)的直徑等于多根粗柱狀藍(lán)寶石的每根柱狀藍(lán)寶石的外徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，其特征是所述凹形球面出)的豎截面內(nèi)接角α根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗柱狀藍(lán)寶石外徑大小在120-150°內(nèi)選定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，其特征是所述豎向毛細(xì)縫(7)橫向與生長(zhǎng)縫相通部分的長(zhǎng)度L根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗柱狀藍(lán)寶石的直徑大小在占內(nèi)鑰柱(3)高度的50-70%內(nèi)選定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)模法同時(shí)生長(zhǎng)多根粗棒狀藍(lán)寶石的模具，其特征是所述毛細(xì)縫(7)嵌入內(nèi)鑰柱且下端連通于進(jìn)料槽的部分寬度D根據(jù)所需生長(zhǎng)的多根粗柱狀藍(lán)寶石的直徑大小在占內(nèi)鑰柱直徑的`60-75%內(nèi)選定。
【文檔編號(hào)】C30B29/20GK103710753SQ201410006949
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】田建邦, 胡光, 田原, 沈太洋 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江和和藍(lán)晶科技有限公司