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】：本實(shí)用新型涉及晶體生長(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。

【背景技術(shù)】 [0002] ：藍(lán)寶石具有高硬度，耐高溫、耐腐蝕、透過光譜范圍寬、透過率高、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°C，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堅(jiān)截面呈圓弧形，所述內(nèi)鑰柱的上端面031呈圓弧形，所述堅(jiān)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 下不足和問題：1、一次只能生長(zhǎng)出1根棒狀藍(lán)寶石，其生長(zhǎng)過程中無法同時(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] 實(shí)用新型內(nèi)容：本實(shí)用新型的目的是克服現(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] 本實(shí)用新型目的是通過如下技術(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，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)鑰柱的上端面堅(jiān)截面均呈圓弧 形，位于堅(jiān)截面成內(nèi)接角α的同一凹形球面上，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條堅(jiān)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。所述堅(jiān)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] 所述凹形球面堅(jiān)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。所述堅(jiān)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)為外鑰管堅(jiān)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條堅(jiān)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；而所述堅(jiān)截面呈圓弧 形的外鑰管上口、堅(jiān)截面呈圓弧形的內(nèi)鑰柱上端面位于堅(jiān)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] 本實(shí)用新型實(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；本實(shí)用新型技術(shù)方案中生長(zhǎng)縫出料口的兩側(cè)為外鑰管堅(jiān)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條堅(jiān)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；而所述堅(jiān)截面呈圓弧形的外鑰 管上口、堅(jiān)截面呈圓弧形的內(nèi)鑰柱上端面位于堅(jiān)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1 根棒狀藍(lán)寶石；而本實(shí)用新型技術(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1 / 2、4 / 3、1 / 4,從而大幅度降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0013] ：圖1為符合本實(shí)用新型主題的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中本實(shí)用新型沿 Α-Α剖面顯示的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中本實(shí)用新型沿Β-Β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。

【具體實(shí)施方式】 [0014] ：下面結(jié)合具體實(shí)施例，將本實(shí)用新型的實(shí)施細(xì)節(jié)說明如下：
[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堅(jiān)截面呈圓弧形，位 于堅(jiān)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條堅(jiān)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，所述堅(jiān)截 面呈圓弧形的外鑰管的上口端面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的堅(jiān)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，所述堅(jiān)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1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)，夕卜鑰管與內(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毫米的鑰塊5,外鑰管的上口端面、內(nèi)鑰柱的上端面位于堅(jiān) 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%的堅(jiān)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) 料槽部分的寬度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1為開設(shè)有3個(gè)16毫米通孔、厚20毫米的矩形鑰板， 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堅(jiān)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%堅(jiān)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)料槽部分的寬度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1為開設(shè)有4個(gè)12毫米通孔、厚20毫米的矩形鑰板， 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)，夕卜鑰管與內(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堅(jiān)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%的堅(jiān)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)料槽部分的寬度 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 (1)，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)堅(jiān)截面均呈圓弧形，且位 于堅(jiān)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條堅(jiān)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 述堅(jiān)截面呈圓弧形的外鑰管的上口端面（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￠)的堅(jiān)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 述堅(jiān)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)】C30B29/20GK203947182SQ201420009052
【公開日】2014年11月19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