一种垂直区熔下降炉的制作方法

1.本实用新型属于晶体制备设备技术领域，具体涉及一种垂直区熔下降炉。


背景技术：

2.中国是精密光学器件的制造和使用大国，世界上70％的光学加工市场在中国，其中光学蒸镀材料是制备光学器件的关键性基础材料，它能用作各种反射膜、增透膜和干涉滤光片，赋予光学元件各种使用性能，对光学仪器的质量起着重要作用。光学蒸镀材料品种繁多，其中钛酸镧晶体因具有稳定的高折射率、高均质性和高透过率，目前已广泛应用于各种高性能光电器件的制造上。
3.现有的钛酸镧晶体制备设备中坩埚在炉体内的位置固定，不能根据反应的进行改变坩埚的位置，坩埚中的温度不好改变，影响成品的质量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种垂直区熔下降炉，以解决上述背景技术中提出现有的晶体制备设备在使用过程中的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种垂直区熔下降炉，包括炉体、坩埚、设置在所述炉体内的发热体和一端伸入炉体内的气体管道，所述炉体还包括驱动所述坩埚在所述炉体内进行运动的升降机构，通过升降机构对坩埚在炉体的高度进行调节，从而控制坩埚内原料的加热温度。
6.优选的，还包括对所述炉体进行支撑的支撑组件。
7.优选的，所述支撑组件包括底板和固定在所述底板上的支撑架，所述支撑架和所述炉体固定连接。
8.优选的，所述升降机构包括固定在所述支撑组件上的第一箱体、设置在所述第一箱体内的螺纹杆、驱动所述螺纹杆转动的电机以及螺纹连接在所述螺纹杆上的移动块，所述移动块通过第一连接件和所述坩埚连接。
9.优选的，所述移动块滑动连接在所述第一箱体内壁上。
10.优选的，所述升降机构包括第二箱体、滑动连接在所述第二箱体内壁上的滑块以及驱动所述滑块运动的动力元件，所述滑块通过第二连接件和所述坩埚连接。
11.优选的，所述动力元件是气缸或者液压缸。
12.优选的，所述坩埚的形状为长方体。
13.优选的，所述坩埚的材料为钼、钨或钨钼合金。
14.优选的，所述气体管道上设置有阀门。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.通过升降机构调整坩埚在炉中位置，使坩埚底部处于高温区域，坩埚中装有的原料将仅在此高温区域熔化，同时升降机构能够带动坩埚在炉体内匀速升降，通过升降机构带动坩埚逐步下降，坩埚内熔体经炉腔内的温度梯度实现凝固结晶生长，有效去除了成品
中的杂质，提高了生成晶体的质量。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体结构示意图；
18.图2为本实用新型的升降机构结构示意图一；
19.图3为本实用新型的升降机构结构示意图二；
20.图4为本实用新型的侧面结构示意图。
21.图中：1、炉体；2、坩埚；3、发热体；4、支撑组件；5、底板；6、支撑架；7、升降机构；8、第一箱体；9、电机；10、螺纹杆；11、移动块；12、第一连接件；13、第二箱体；14、动力元件；15、滑块；16、第二连接件；17、气体管道；18、阀门。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种垂直区熔下降炉，包括炉体1、坩埚2、设置在炉体1内的发热体3和一端伸入炉体1内的气体管道17，炉体1还包括驱动坩埚2在炉体1内进行运动的升降机构7，通过升降机构7对坩埚2在炉体1的高度进行调节，从而控制坩埚2内原料的加热温度。
24.本实施方案中，通过柱状的发热体3提高炉体1内部的温度，且炉体1内温场分布具有区熔特征，即炉体1内的温度沿着炉体1的高度方向成梯度分布，通过升降机构7可以对坩埚2在炉体1中的高度进行调节，即可对坩埚2的加热温度进行调节。
25.本实施例中，还包括对炉体1进行支撑的支撑组件4，支撑组件4包括底板5和固定在底板5上的支撑架6，支撑架6和炉体1固定连接，支撑架6对炉体1起支撑作用。
26.本实施例中，升降机构7包括固定在支撑组件4上的第一箱体8、设置在第一箱体8内的螺纹杆10、驱动螺纹杆10转动的电机9以及螺纹连接在螺纹杆10上的移动块11，移动块11通过第一连接件12和坩埚2连接且移动块11滑动连接在第一箱体8内壁上通过电机9带动螺纹杆10转动，螺纹杆10上的移动块11随之沿着螺纹杆10的轴向方向进行移动，移动块11通过第一连接件12带动坩埚2进行升降，即可实现坩埚2高度的调节。
27.本实施例中，升降机构7包括第二箱体13、滑动连接在第二箱体13内壁上的滑块15以及驱动滑块15运动的动力元件14，滑块15通过第二连接件16和坩埚2连接，动力元件14是气缸或者液压缸，通过如液压缸或者气缸等动力元件14带动滑块15运动，进而带动坩埚2进行升降。
28.本实施例中，坩埚2的形状为长方体。
29.本实施例中，坩埚2的材料为钼、钨或钨钼合金。
30.本实施例中，气体管道17上设置有阀门18。
31.本实用新型的工作原理及使用流程：将tio2和la2o3等初始原料按la2ti2o7化学组成配料，在研钵中进行混合均匀后经过等静压压成块，将压制的原料块体装入坩埚2中，
随后将坩埚2移入炉体1内，抽真空至3
×
10-4pa，炉体1利用棒状发热体3加热至1500℃后通过气体管道17充入氩惰性保护气体，随后继续升温至1900℃，晶体炉2具有区熔温场分布特征，即炉体1内的温度沿着炉体1的高度方向成梯度分布，通过升降机构7调整坩埚2在炉体1中的位置，使坩埚2的底部处于高温区域，坩埚2中的原料将仅在高温区域熔化，保温8小时后，开启升降机构7使坩埚2以0.5mm/小时速度逐步下降，坩埚1内的熔体4经炉腔内的30℃/cm温度梯度凝固成晶体，随后炉体1以30℃/h速度将炉温降至室温，获得钛酸镧晶体。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种垂直区熔下降炉，其特征在于：包括炉体(1)、坩埚(2)、设置在所述炉体(1)内的发热体(3)和一端伸入炉体(1)内的气体管道(17)，所述炉体(1)还包括驱动所述坩埚(2)在所述炉体(1)内进行运动的升降机构(7)，通过升降机构(7)对坩埚(2)在炉体(1)的高度进行调节，从而控制坩埚(2)内原料的加热温度。2.根据权利要求1所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：还包括对所述炉体(1)进行支撑的支撑组件(4)。3.根据权利要求2所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：所述支撑组件(4)包括底板(5)和固定在所述底板(5)上的支撑架(6)，所述支撑架(6)和所述炉体(1)固定连接。4.根据权利要求2所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：所述升降机构(7)包括固定在所述支撑组件(4)上的第一箱体(8)、设置在所述第一箱体(8)内的螺纹杆(10)、驱动所述螺纹杆(10)转动的电机(9)以及螺纹连接在所述螺纹杆(10)上的移动块(11)，所述移动块(11)通过第一连接件(12)和所述坩埚(2)连接。5.根据权利要求4所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：所述移动块(11)滑动连接在所述第一箱体(8)内壁上。6.根据权利要求1所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：所述升降机构(7)包括第二箱体(13)、滑动连接在所述第二箱体(13)内壁上的滑块(15)以及驱动所述滑块(15)运动的动力元件(14)，所述滑块(15)通过第二连接件(16)和所述坩埚(2)连接。7.根据权利要求6所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：所述动力元件(14)是气缸或者液压缸。8.根据权利要求1所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：所述坩埚(2)的形状为长方体。9.根据权利要求1或8所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：所述坩埚(2)的材料为钼、钨或钨钼合金。10.根据权利要求1所述的一种垂直区熔下降炉，其特征在于：所述气体管道(17)上设置有阀门(18)。

技术总结
本实用新型公开了一种垂直区熔下降炉，属于晶体制备设备技术领域，该一种垂直区熔下降炉，包括炉体、坩埚、设置在所述炉体内的发热体和一端伸入炉体内的气体管道，所述炉体还包括驱动所述坩埚在所述炉体内进行运动的升降机构，通过升降机构对坩埚在炉体的高度进行调节，从而控制坩埚内原料的加热温度。通过升降机构调整坩埚在炉中位置，使坩埚底部处于高温区域，坩埚中装有的原料将仅在此高温区域熔化，同时升降机构能够带动坩埚在炉体内匀速升降，通过升降机构带动坩埚逐步下降，坩埚内熔体经炉腔内的温度梯度实现凝固结晶生长，有效去除了成品中的杂质，提高了生成晶体的质量。提高了生成晶体的质量。提高了生成晶体的质量。


技术研发人员：金敏 李泉 王昂
受保护的技术使用者：苏州科睿浦光电科技有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/6/24