晶体生长炉温场用氧化铝空心球砖的制备方法
【专利摘要】本发明涉及晶体生长炉温场用氧化铝空心球砖的制备方法，属于晶体生长【技术领域】。其将氧化铝空心球、α-氧化铝微粉和黄糊精细粉充分混合，经过成型、干燥和烧成得到产品氧化铝空心球砖。本发明采用不同含量粒径的氧化铝空心球和不同含量粒径的α-氧化铝微粉充分混合，可形成均匀的保温结构，其热导率低、重烧线收缩率低、抗热震性好。本发明所用原材料仅为氧化铝，而黄糊精在高温烧制过程中，基本上会挥发掉，不会引入其他杂质，相较传统钨钼、氧化锆温场具有杂质少、密度低、热导率低、洁净环保、变形率低等特点。
【专利说明】晶体生长炉温场用氧化铝空心球砖的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及晶体生长炉温场用氧化铝空心球砖的制备方法，属于晶体生长技术领 域。
【背景技术】
[0002] 泡生法生长蓝宝石的工艺，一般是先将原料氧化铝加热至熔点后熔化，然后用氧 化铝单晶棒作晶种，接触到熔液表面，同时控制温度低于凝固点，使晶体不断变大；同时旋 转晶体，以改善温度分布，待熔液与晶体界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也不作 旋转，仅以控制冷却速率方式来使晶体从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇， 这是目前应用最广的蓝宝石晶体生长方法。为获得更高质量的蓝宝石晶体，公司自主开发 了顶部籽晶温度梯度技术（TSTGT法），是将泡生法、提拉法（CZ)、热交换法（HEM)、温梯法 (TGT)和坩埚下降法结合在一起，创造一个可调节温度梯度和温场中心的特殊高温真空晶 体炉，并生产出大尺寸、高质量高温氧化物晶体的创新技术。在以上两种长晶工艺中，保温 材料起着控制温度梯度分布、隔离发热体和炉体之间的温度差的作用，对蓝宝石单晶生长 起着关键性的作用。
[0003] 泡生法和TSTGT法生长蓝宝石的工艺方法中，其保温材料是由许多层由钨、钥、石 墨等材料制成的筒状结构，镶套在一起，利用层与层之间的多层间隙，使得发热体到炉壁间 的导热效果降低，从而起到保温、隔热的效果。蓝宝石单晶的生长环境会直接影响蓝宝石单 晶的品质，在高温状态下，氧化铝熔体会发生微量热分解，释放出〇 2，这些微量的〇2便会和 钨钥坩埚、保温层等温场发生反应，从而形成气泡散点，使得宝石的成品率降低。
【权利要求】
1. 晶体生长炉温场用氧化铝空心球砖的制备方法，其特征是按重量份计步骤为： (1) 混料：取60-70份的氧化铝空心球、25-35份a -氧化铝微粉，5-15份黄糊精细 粉，用混料机先将氧化铝空心球混合均匀，然后加入a -氧化铝微粉和黄糊精细粉，干混 4-5min后采用喷淋法加入水，水和物料的比例为1:3-5,湿混8-10min ; (2) 成型：将步骤（1)所得混合物加入隔板模具中，采用震动加压法室温加压成型，成 型压力l〇-15MPa，振动频率4-10次/s，脱模后得到氧化铝空心球砖初品； (3) 干燥：将脱模后的氧化铝空心球砖初品经过100-150°C下烘干35-50h，去除其中的 水分； (4) 烧成：将干燥的氧化铝空心球砖初品装窑，装窑高度为0. 3-0. 6m ;首先用4-6h升 温至300-450°C，然后恒温烧制l_2h，然后用3-4h升温至1000-1100°C，最后用6-9h升温至 1750°C，恒温烧制5-8h后停止加热，利用窑炉余温保持高温，并自然降温，即得氧化铝空心 球砖。
2. 如权利要求1所述晶体生长炉温场用氧化铝空心球砖的制备方法，其特征是：所述 氧化铝空心球的A1203含量大于99%，粒径规格分别为〇2-3mm、l-2mm、0. 5-lmm，三者按重量 份计比例依次为50-60份、25-35份、10-20份。
3. 如权利要求1所述晶体生长炉温场用氧化铝空心球砖的制备方法，其特征是：所述a -氧化错微粉中A1203含量大于99. 99%，分为325目和小于150目两种规格，两者按重量 份计比例依次为60-70份、30-40份。
4. 如权利要求1所述晶体生长炉温场用氧化铝空心球砖的制备方法，其特征是：所述 黄糊精细粉的粒径小于325目。
【文档编号】C04B35/10GK104387030SQ201410557975
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】李佼, 柳祝平, 黄小卫 申请人:元亮科技有限公司