專利名稱：雙坩堝區(qū)熔連續(xù)漏注裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)材料及玻璃材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及坩堝下降法和區(qū)熔法燒結(jié)裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有光學(xué)材料的燒結(jié)裝置的熔煉方式，在晶體生長(zhǎng)中采用坩堝下降法和區(qū)熔法這兩種常見(jiàn)生長(zhǎng)方法區(qū)熔法是將固態(tài)原料通過(guò)熔區(qū)而使原料通過(guò)熔化和結(jié)晶兩個(gè)過(guò)程定向生長(zhǎng)為晶體；下降法是將坩堝中裝有的已經(jīng)熔化的原料，使坩堝在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)合適的溫度梯度使坩堝中的熔體由下向上逐漸生長(zhǎng)為單晶體。區(qū)熔法只適用于對(duì)產(chǎn)量要求不大的單晶或特種晶體的生長(zhǎng)范圍，不能生長(zhǎng)大直徑的單晶或晶體，產(chǎn)量較低。現(xiàn)有的單坩堝設(shè)計(jì)單產(chǎn)量最大約為坩堝容積的60％。由于對(duì)坩堝整體加熱，單位重量產(chǎn)品的能量損耗大，同時(shí)對(duì)保溫系統(tǒng)要求也很高，加熱效率低、產(chǎn)量低、周期較長(zhǎng)、燒結(jié)裝置的設(shè)計(jì)難度大。
詳細(xì)內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的雙坩堝連續(xù)區(qū)熔漏注裝置包括有上坩堝1、加熱器件2、漏注部件3、下坩堝4、保溫層5、保溫層6、爐殼7、溫控系統(tǒng)8、加熱電源9、真空機(jī)組10、熱電偶11、真空管道12，在爐殼7內(nèi)部安置有上坩堝1、加熱器件2、漏注部件3、下坩堝4、保溫層5、保溫層6、熱電偶11，爐殼7與真空機(jī)組10用真空管道12連接，溫控系統(tǒng)8與加熱電源9之間用控制線連接，溫控系統(tǒng)8的引線與爐殼7內(nèi)的熱電偶11連接，在爐殼7本體電極的兩端分別與加熱電源9和加熱器件2連接，在上坩堝1的底側(cè)裝有漏注部件3，在漏注部件3的外部置有加熱器件2，在加熱器件2的外部置有保溫層6，漏注部件3的下部置于下坩堝4的上方。
本實(shí)用新型的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程啟動(dòng)溫控系統(tǒng)8和加熱電源9，通過(guò)熱電偶11測(cè)得溫度信號(hào)，溫度信號(hào)以電信號(hào)的形式反饋給溫控系統(tǒng)8，溫控系統(tǒng)8控制加熱電源9給加熱器件2供電，使加熱器件發(fā)熱；在保溫層6的作用下加熱器件2所發(fā)出的熱量高效作用于漏注部件3起到對(duì)漏注部件3的加熱作用，由于上坩堝1內(nèi)的原料可以進(jìn)入漏注部件3內(nèi)，加熱器件2的加熱作用使漏注部件3內(nèi)存有的原料升溫到適當(dāng)溫度、熔化；熔化后的原料由于自身重力的作用通過(guò)漏注部件3向下漏注于下坩堝4內(nèi)，在下坩堝底部凝結(jié)為我們所需的產(chǎn)物，如晶體、玻璃等。當(dāng)原料和所需產(chǎn)物需要在真空條件下制備時(shí)，則應(yīng)首先啟動(dòng)真空機(jī)組10，使?fàn)t殼7內(nèi)真空度達(dá)到要求，然后按上述過(guò)程工作，制備出所需的產(chǎn)物。
本實(shí)用新型的積極效果在單坩堝與下坩堝尺寸相同時(shí)，現(xiàn)有的單坩堝設(shè)計(jì)單產(chǎn)量最大約為坩堝容積的60％，制備的產(chǎn)物尺寸較?。槐緦?shí)用新型采用雙坩堝的結(jié)構(gòu)，使得單產(chǎn)量至少可為下坩堝容積的90％，可制備出大尺寸的產(chǎn)物；現(xiàn)有技術(shù)對(duì)坩堝采用整體加熱方式，加熱效率低、對(duì)保溫系統(tǒng)要求很高、燒結(jié)裝置的設(shè)計(jì)難度大，針對(duì)這個(gè)缺點(diǎn)，我們采用在漏注部件處加熱，減少了散熱面積，大大提高了加熱效率，只需要在小范圍內(nèi)加強(qiáng)保溫，減輕了對(duì)坩堝整體范圍的保溫要求，進(jìn)而降低了設(shè)計(jì)難度；現(xiàn)有技術(shù)的單坩堝設(shè)計(jì)單產(chǎn)量低、熱量損失大，本實(shí)用新型的雙坩堝設(shè)計(jì)在單產(chǎn)量大幅度提高的同時(shí)熱量損耗減小，周期基本不變，這樣就大大降低了單位重量產(chǎn)品的消耗，降低了產(chǎn)品成本；由于單坩堝的設(shè)計(jì)使其生產(chǎn)周期相對(duì)固定，而本實(shí)用新型雙坩堝的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，減少了單坩堝生產(chǎn)帶來(lái)的周期性的拆裝、預(yù)熱等不便和人工工時(shí)的浪費(fèi)，減少產(chǎn)品的成本。雙坩堝區(qū)熔連續(xù)漏注法應(yīng)用于材料制備領(lǐng)域，適用于熔燒各種材料，特別適用于多晶光學(xué)材料的熔煉制備。


圖1是本實(shí)用新型爐殼和內(nèi)部的剖視圖及外部連接圖具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例如圖1包括有上坩堝1、加熱器件2、漏注部件3、下坩堝4、保溫層5、保溫層6、爐殼7、溫控系統(tǒng)8、加熱電源9、真空機(jī)組10、熱電偶11、真空管道12。上述結(jié)構(gòu)中，上坩堝1容量選擇為50000cm3；加熱器件2選擇為高頻線圈或電阻加熱或光學(xué)加熱或激光加熱；漏注部件3自制并選擇與坩堝相同的材料；下坩堝4容量為25000cm3，保溫層6選擇碳纖維制品；爐殼7選擇不銹鋼板制成；溫控系統(tǒng)8采用市場(chǎng)供應(yīng)的溫控儀；加熱電源9采用市場(chǎng)供應(yīng)的高頻電源；真空機(jī)組10可選擇極限真空度為10-4Pa的真空機(jī)組；熱電偶11采用鎢錸型熱電偶；真空管道12為真空機(jī)組配備。
權(quán)利要求1.雙坩堝區(qū)熔連續(xù)漏注裝置包括有加熱器件2、保溫層5、爐殼7、溫控系統(tǒng)8、加熱電源9、真空機(jī)組10、熱電偶11、真空管道12，爐殼7與真空機(jī)組10用真空管道12連接，溫控系統(tǒng)8的引線與爐殼7內(nèi)的熱電偶11連接，溫控系統(tǒng)8與加熱電源9之間用控制線連接，在爐殼7本體電極的兩端分別與加熱電源9和加熱器件2連接，其特征在于在爐殼7內(nèi)部安置有上坩堝1、加熱器件2、漏注部件3、下坩堝4、保溫層5、保溫層6、熱電偶11，在上坩堝1的底側(cè)裝有漏注部件3，在漏注部件3的外部置有加熱器件2，在加熱器件2的外部置有保溫層6，漏注部件3的下部置于下坩堝4的上方。
專利摘要本實(shí)用新型涉及光學(xué)、玻璃材料制備,采用雙坩堝連續(xù)區(qū)熔漏注裝置包括:上坩堝、加熱器件、漏注部件、下坩堝、保溫層、爐殼、溫控系統(tǒng)、加熱電源、真空機(jī)組、熱電偶、真空管道,背景技術(shù)產(chǎn)物占坩堝容積的60%,尺寸較小;本實(shí)用新型產(chǎn)物占下坩堝容積的90%,尺寸較大;在加熱部件處小范圍內(nèi)加強(qiáng)保溫,減少散熱面積,提高加熱效率,減輕對(duì)坩堝整體范圍的保溫要求,降低設(shè)計(jì)難度;單產(chǎn)量大幅度提高的同時(shí)熱量損耗減小,周期基本不變,降低成本和單位產(chǎn)品的消耗;實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),減少單坩堝生產(chǎn)帶來(lái)的周期性的拆裝、預(yù)熱等不便和人工、工時(shí)的浪費(fèi)。適用于熔燒各種材料,特別適用于多晶光學(xué)材料的熔煉制備。
文檔編號(hào)C30B13/00GK2518873SQ01271789
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月30日
發(fā)明者任兵, 崔承甲, 沈永宏, 劉占國(guó), 段安峰, 王宇 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春奧普光電技術(shù)股份有限公司