一種藍(lán)寶石晶片的熔接方法【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及藍(lán)寶石技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種藍(lán)寶石晶片的熔接方法，具體涉及一種利用溫度梯度熔接藍(lán)寶石晶片的方法。

背景技術(shù)：
已知的，藍(lán)寶石具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，其強(qiáng)度高、硬度大、耐沖刷和抗腐蝕，可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作，而且其還具有良好的熱傳導(dǎo)性和電氣絕緣性，最重要的是藍(lán)寶石還具有良好的透光性，被廣泛的應(yīng)用于紅外窗口、高強(qiáng)度光學(xué)窗口和醫(yī)療器械等技術(shù)領(lǐng)域，隨著光學(xué)部件體積的不斷增大，對大尺寸藍(lán)寶石晶片制品的需求也越來越大，而藍(lán)寶石晶片在生長時由于受現(xiàn)有生長技術(shù)和設(shè)備規(guī)格的限制，藍(lán)寶石晶片的規(guī)格都無法滿足光學(xué)窗口的需求，為了解決這一技術(shù)問題，就需要將多個藍(lán)寶石晶片進(jìn)行組合，以達(dá)到尺寸方面的要求?，F(xiàn)有藍(lán)寶石晶片組合的方式為利用粘貼漿料對藍(lán)寶石晶片進(jìn)行粘接，通過該方法粘接的藍(lán)寶石晶片的粘接縫不能承受高溫和高壓，粘接縫的承壓程度比藍(lán)寶石晶片的承壓程度降低幾倍甚至幾十倍；或通過離子束侵蝕法對藍(lán)寶石晶片進(jìn)行連接，該方法連接的藍(lán)寶石晶片拉伸強(qiáng)度很小，只有10Mpa左右；或通過釬焊法對藍(lán)寶石晶片進(jìn)行連接，該方法連接的藍(lán)寶石晶片的連接部位不透明，因而得到的連接件不能用作光學(xué)窗口等。綜上所述，上述對藍(lán)寶石晶片的連接方法因?qū)用娴膹?qiáng)度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于藍(lán)寶石晶片的強(qiáng)度，同時在對接面均會出現(xiàn)連接線，無法將熔接的藍(lán)寶石 晶片真正熔為一體形成一個完整的單晶體，進(jìn)而無法較好的滿足光學(xué)窗口的要求等。參考文獻(xiàn)：知網(wǎng)空間碩士學(xué)位論文：論文題目藍(lán)寶石擴(kuò)散連接研究、論文作者哈爾濱工業(yè)大學(xué)王天成、分類號：0799、網(wǎng)址：http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10213-2010064337.htm；中國專利：公開號為CN103103621A、公開日為2013年05月15日、專利名稱為一種藍(lán)寶石拼接方法、藍(lán)寶石窗口和粘貼漿料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為克服背景技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種藍(lán)寶石晶片的熔接方法，本發(fā)明通過采用具有溫度梯度的加熱器對藍(lán)寶石晶片的對接面進(jìn)行加熱，待藍(lán)寶石晶片的對接面融化后，降低加熱器的加熱溫度，進(jìn)而使藍(lán)寶石晶片的對接面從兩端向中間重新結(jié)晶并使熔接的藍(lán)寶石晶片形成一個完整的單晶體，大大拓寬了藍(lán)寶石晶片的應(yīng)用領(lǐng)域等。為實現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案：一種藍(lán)寶石晶片的熔接方法，所述熔接方法包括如下步驟：第一步、備齊藍(lán)寶石晶片；第二步、接上步，將待熔接的藍(lán)寶石晶片固定在密閉的爐體內(nèi)，并使待熔接藍(lán)寶石晶片的對接面處于具有溫度梯度的加熱器內(nèi)；第三步、接上步，在氣體保護(hù)環(huán)境利用具有溫度梯度的加熱器對藍(lán)寶石晶片的熔接端進(jìn)行加熱，加熱時，藍(lán)寶石晶片接頭處的溫度最高，接頭兩端的溫度逐漸變低形成溫度梯度，待藍(lán)寶石晶片的接頭融化后，緩慢降 低加熱器的加熱溫度，使藍(lán)寶石晶片從兩邊向接頭處同時再結(jié)晶使對接面與藍(lán)寶石晶片形成一個完整的單晶體，或加熱時，藍(lán)寶石晶片接頭處和一端藍(lán)寶石晶片端頭的溫度高，另一端藍(lán)寶石晶片的溫度由接口處向外逐漸變低形成溫度梯度，待藍(lán)寶石晶片的接頭融化后，緩慢降低加熱器的加熱溫度，使藍(lán)寶石晶片從溫度低的一端向接頭處再結(jié)晶使對接面與藍(lán)寶石晶片形成一個完整的單晶體；第四步、接上步，繼續(xù)降低加熱器的加熱溫度，并逐步將溫度降低至常溫狀態(tài)，然后取出熔接后的藍(lán)寶石晶片。所述的藍(lán)寶石晶片的熔接方法，所述第二步中所述的爐體上分別設(shè)有抽氣系統(tǒng)和充氣口，在爐體內(nèi)設(shè)有夾持機(jī)構(gòu)，所述夾持機(jī)構(gòu)夾持藍(lán)寶石晶片，在藍(lán)寶石晶片接頭處的上面設(shè)有加熱器或在藍(lán)寶石晶片接頭處的下面設(shè)有加熱器或在藍(lán)寶石晶片接頭處的上面和下面分別設(shè)有加熱器，所述加熱器連接高頻電源。所述的藍(lán)寶石晶片的熔接方法，所述第四步獲取熔接后的藍(lán)寶石晶片進(jìn)行磨光和拋光。采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下所述的優(yōu)越性：本發(fā)明所述的一種藍(lán)寶石晶片的熔接方法，本發(fā)明通過采用具有溫度梯度的加熱器在氣體保護(hù)環(huán)境下對藍(lán)寶石晶片的對接面進(jìn)行加熱，待藍(lán)寶石晶片的對接面融化后，降低加熱器的加熱溫度，進(jìn)而使藍(lán)寶石晶片的對接面從兩端向中間重新結(jié)晶并使熔接的藍(lán)寶石晶片形成一個完整的單晶體，使藍(lán)寶石晶片接口處的抗沖擊強(qiáng)度與藍(lán)寶石晶片的抗沖擊強(qiáng)度保持一致，大大拓寬了藍(lán)寶石晶片的應(yīng)用領(lǐng)域等?！靖綀D說明】圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中加熱器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中加熱器的另一結(jié)構(gòu)示意圖；在圖中：1、爐體；2、外加熱板A；3、藍(lán)寶石晶片；4、夾持機(jī)構(gòu)；5、抽氣系統(tǒng)；6、外加熱板B；7、高頻電源；8、中間加熱板；9、充氣口。【具體實施方式】通過下面的實施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實施例；結(jié)合附圖1～4所述的一種藍(lán)寶石晶片的熔接方法，所述熔接方法包括如下步驟：第一步、備齊藍(lán)寶石晶片3；第二步、接上步，將待熔接的藍(lán)寶石晶片3固定在密閉的爐體1內(nèi)，所述爐體1上分別設(shè)有用于抽真空的抽氣系統(tǒng)5和用于充入保護(hù)性氣體的充氣口9，所述保護(hù)性氣體為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氮氣、氟利昂或氡氣中的任意一種，進(jìn)一步，在爐體1內(nèi)設(shè)有用于夾持藍(lán)寶石晶片3的夾持機(jī)構(gòu)4，并使待熔接藍(lán)寶石晶片3的對接面處于具有溫度梯度的加熱器內(nèi)，其中具有溫度梯度的加熱器的設(shè)置方式為在藍(lán)寶石晶片3接頭處的上面設(shè)有加熱器或在藍(lán)寶石晶片3接頭處的下面設(shè)有加熱器或在藍(lán)寶石晶片3接頭處的上面和下面分別設(shè)有加熱器，所述加熱器連接高頻電源7；第三步、接上步，在氣體保護(hù)環(huán)境利用具有溫度梯度的加熱器對藍(lán)寶石晶片3的熔接端進(jìn)行加熱，加熱時，藍(lán)寶石晶片3接頭處的溫度最高，接頭兩端的溫度逐漸變低形成溫度梯度，待藍(lán)寶石晶片3的接頭融化后，緩慢降低加熱器的加熱溫度，使藍(lán)寶石晶片3從兩邊向接頭處同時再結(jié)晶使對接面與藍(lán)寶石晶片3形成一個完整的單晶體，其中所述加熱器包括外加熱板A2、外加熱板B6和中間加熱板8，在所述外加熱板A2和外加熱板B6之間設(shè)有中間加熱板8，所述外加熱板A2依次連接中間加熱板8和外加熱板B6，其中外加熱板A2和外加熱板B6的加熱溫度比中間加熱板8的加熱溫度低，因此藍(lán)寶石晶片3的對接面先融化，然后隨著逐漸降低加熱器的溫度，藍(lán)寶石晶片3對接面的熔液以藍(lán)寶石晶片3為籽晶由兩端依次向中部重新結(jié)晶最終形成一個完整的單晶體；或加熱時，藍(lán)寶石晶片3接頭處和一端藍(lán)寶石晶片3端頭的溫度高，另一端藍(lán)寶石晶片3的溫度由接口處向外逐漸變低形成溫度梯度，待藍(lán)寶石晶片3的接頭融化后，緩慢降低加熱器的加熱溫度，使藍(lán)寶石晶片3從溫度低的一端向接頭處再結(jié)晶使對接面與藍(lán)寶石晶片3形成一個完整的單晶體，其中所述加熱器包括外加熱板A2和中間加熱板8，所述外加熱板A2連接中間加熱板8，所述外加熱板A2設(shè)置在其中一個藍(lán)寶石晶片3對接面的端部，中間加熱板8設(shè)置在藍(lán)寶石晶片3的對接面和另一藍(lán)寶石晶片3的端部，其中外加熱板A2的加熱溫度比中間加熱板8的加熱溫度低，因此藍(lán)寶石晶片3的對接面和另一藍(lán)寶石晶片3的端部先融化，然后隨著逐漸降低加熱器的溫度，藍(lán)寶石晶片3對接面的熔液以藍(lán)寶石晶片3為籽晶從溫度低的一端向接頭處再結(jié)晶使對接面與藍(lán)寶石晶片3形成一個完整的單晶體；第四步、接上步，繼續(xù)降低加熱器的加熱溫度，并逐步將溫度降低至常溫狀態(tài)，然后取出熔接后的藍(lán)寶石晶片3，然后對獲取熔接后的藍(lán)寶石晶片3進(jìn)行磨光和拋光。本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進(jìn)。