一种生产大尺寸TGG、GGG晶体的双壁坩埚结构的制作方法

本发明涉及晶体制造技术领域，尤其涉及一种生产大尺寸tgg、ggg晶体的双壁坩埚结构。

背景技术：

铱的熔点高达2440℃，具有良好的耐蚀性和高温抗氧化性，尤其在高温领域。铱坩埚是重要的贵金属器皿材料，可用于难熔氧化物晶体，如人工晶体、人造宝石、蓝宝石等行业，坩埚可在1800～2200℃工作数千小时不破裂，要求表面应平整光滑、洁净，内部结构致密不允许有分层、气孔、夹砂、砂眼、裂纹等冶金缺陷，密度不小于21.0g/cm3。

但是现有技术中，坩埚根据尺寸大小，装料量有限。生长tgg、ggg晶体时，在坩埚内一次填满原料，中途不能添加原料，原料熔化后进行生长，等到剩余少量溶液后，进行收尾出炉，这种生长模式，由于中途不能添加原料，晶体生长中由于液面下降，导致晶体的传热性能改变，液体内部对流变化，导致晶体生长变形，螺旋。除此外，此种生长模式坩埚利用率比较低，进而导致晶体的生产效率比较低且不能生产大尺寸的tgg、ggg晶体。

因此，为了满足实现大尺寸tgg、ggg晶体的生产和质量要求，必须对现有技术的坩埚结构进行重新设计。

技术实现要素：

本发明为克服现有技术的不足，而提供的一种生产大尺寸tgg、ggg晶体的双壁坩埚结构。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种生产大尺寸tgg、ggg晶体的双壁坩埚结构，包括双壁坩埚，其材质为铱，包括外层坩埚和内层坩埚，所述内层坩埚通过支撑架固定于所述外层坩埚内，所述内层坩埚与外层坩埚之间形成空腔，所述内层坩埚无底面并共用所述外层坩埚的底面。

优选地，所述的外层坩埚和内层坩埚的顶面齐平或内层坩埚的顶面高于外层坩埚的顶面。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明一种生产大尺寸tgg、ggg晶体的双壁坩埚结构，采用外层坩埚和内层坩埚相结合形成的双壁坩埚，在生长tgg、ggg晶体时采用双壁坩埚，替代了现有技术中的单层坩埚，该双壁坩埚采用外层坩埚和内层坩埚相结合，并在结合处形成空腔，空腔即形成加料区以及熔化区。在拉制tgg、ggg晶体时。依据tgg、ggg晶体生长情况的原料溶液的损耗，通过空腔位置持续添加原料达到初始状态时的液面高度，这样就实现了一边加料一边生长晶体，一方面解决现有晶体生长中由于液面下降，导致晶体的传热性能改变，液体内部对流变化，导致晶体生长变形，螺旋；另一方面有益生长出等径较长的tgg、ggg晶体。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明主视结构示意图；

图3为本发明a-a剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：参见图1-3，为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种生产大尺寸tgg、ggg晶体的双壁坩埚结构，包括双壁坩埚，其材质为铱，包括外层坩埚1和内层坩埚2，所述内层坩埚2通过支撑架3固定于所述外层坩埚1内，所述内层坩埚2与外层坩埚1之间形成空腔4，所述内层坩埚2无底面并共用所述外层坩埚1的底面1-1。优选地，所述的外层坩埚1和内层坩埚2的顶面齐平或内层坩埚2的顶面高于外层坩埚1的顶面。

本发明一种生产大尺寸tgg、ggg晶体的双壁坩埚结构，适用于tgg、ggg晶体生产设备中，如单晶炉装置内，本发明采用外层坩埚1和内层坩埚2相结合形成的双壁坩埚，在生长tgg、ggg晶体时采用双壁坩埚，替代了现有技术中的单层坩埚，该双壁坩埚采用外层坩埚1和内层坩埚2相结合，并在结合处形成空腔4，空腔4即形成加料区以及熔化区。在拉制tgg、ggg晶体时。依据tgg、ggg晶体生长情况的原料溶液的损耗，通过空腔4位置持续添加原料达到初始状态时的液面高度，这样就实现了一边加料一边生长tgg、ggg晶体，一方面解决现有tgg、ggg晶体生长中由于液面下降而导致的传热性能改变，而产生的tgg、ggg晶体生长变形，螺旋等不良；另一方面通过本发明能生长出等径较长大尺寸tgg、ggg晶体。

以上所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种生产大尺寸tgg、ggg晶体的双壁坩埚结构，包括双壁坩埚，其材质为铱，其特征在于：包括外层坩埚和内层坩埚，所述内层坩埚通过支撑架固定于所述外层坩埚内，所述内层坩埚与外层坩埚之间形成空腔，所述内层坩埚无底面并共用所述外层坩埚的底面。

2.根据权利要求1所述的一种生产大尺寸tgg、ggg晶体的双壁坩埚结构，其特征在于：所述的外层坩埚和内层坩埚的顶面齐平或内层坩埚的顶面高于外层坩埚的顶面。

技术总结
本发明涉及晶体制造技术领域，尤其涉及一种生产大尺寸TGG、GGG晶体的双壁坩埚结构，包括双壁坩埚，其材质为铱，包括外层坩埚和内层坩埚，内层坩埚通过支撑架固定于外层坩埚内，内层坩埚与外层坩埚之间形成空腔，内层坩埚无底面并共用外层坩埚的底面。本发明采用双壁坩埚，该双壁坩埚采用外层坩埚和内层坩埚相结合，并在结合处形成空腔，空腔即形成加料区以及熔化区。在拉制TGG、GGG晶体时。依据晶体生长情况的原料溶液的损耗，通过空腔位置持续添加原料达到初始状态时的液面高度，这样就实现了一边加料一边生长晶体，一方面解决了现有晶体生长中由于液面下降，导致的晶体的传热性能改变而带来的晶体生长变形，螺旋等不良；另一方面有益生长出等径较长的TGG/GGG晶体。

技术研发人员：罗毅
受保护的技术使用者：安徽科瑞思创晶体材料有限责任公司
技术研发日：2018.05.08
技术公布日：2019.11.15