一种制备蓝宝石单晶用坩埚
技术领域
本发明涉及一种蓝宝石单晶用装置的技术领域，具体来说，是一种制备蓝宝石单晶用坩埚。
背景技术
蓝宝石单晶，化学成分为氧化铝，化学式(α-Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。
人工蓝宝石的制作流程：准备原料→填充原料及架设晶种→炉体抽真空→炉体加热(炉体加入钼隔热屏和钨隔热屏)→原料熔化→熔接晶种→晶颈生长→晶体生长→晶体与坩埚分离→冷却→取出晶体。
在蓝宝石单晶的生长过程中，坩埚是关键且必要的部件，坩埚用于盛装原料，并且在单晶的生长过程中一直处于高温环境中，常用的用钨坩埚、钼坩埚等，坩埚的结构和材质以及涂层，对于单晶生长的质量以及晶体利用率等有非常关键的影响。
因此，研究一种结构合理、材质耐用的高质量坩埚，对蓝宝石的生长具有至关重要的意义。
发明内容
本发明提供一种结构合理、材质耐用的高质量坩埚，为钨坩埚，通过在坩埚外部设置凸肋用于分解坩埚的受热冷却的应力作用，增强坩埚的耐久性和强度，坩埚的厚度为5-100mm，在保证质量的前提下，降低坩埚的材料成本，降低厚度，同时提交热传递效果，加热和降温效率都提高，另外，在钨坩埚内部设有涂层，涂层厚度为50-150微米，涂层的材质为钨、钽、钼的复合材料，既起到增强作用，又提高了晶体的生长质量。
本发明的技术方案为：
一种制备蓝宝石单晶用坩埚，该坩埚为上部圆柱体，坩埚的底部为球冠状；在坩埚的外部侧壁上设置数个凸肋，凸肋的截面为半圆形；坩埚主体材质为钨，在坩埚的内部设置涂层，涂层厚度为50-150微米，涂层的材质为钨、钽、钼的复合材料。
进一步的，凸肋位于坩埚的中上部，该坩埚中上部采用圆柱体结构，设置凸肋后便于应力分散，提高强度，减少开裂现象。
进一步的，凸肋为2-4条，在坩埚的中上部均匀排列，均布更加受力均匀。
进一步的，坩埚的厚度为5-100mm，在保证质量的前提下，降低坩埚的材料成本，降低厚度，同时提交热传递效果，加热和降温效率都提高。
进一步的，涂层的中钨、钽、钼的重量比例为70：(1-5):(5-10)，钽和钼的加入，能够提高坩埚的耐热性能，并且有利于提高晶体生长的质量。
进一步的，涂层的中钨、钽、钼的重量比例为70：(2-3):(6-8)，钽和钼的加入，能够提高坩埚的耐热性能，并且有利于提高晶体生长的质量。
进一步的，所述的涂层中还含有氧化铝，进一步提高晶体生长的质量。
本发明的有益效果在于，
本发明的坩埚为钨坩埚，通过在坩埚外部设置凸肋用于分解坩埚的受热冷却的应力作用，增强坩埚的耐久性和强度，坩埚的厚度为5-100mm，在保证质量的前提下，降低坩埚的材料成本，降低厚度，同时提交热传递效果，加热和降温效率都提高，另外，在钨坩埚内部设有涂层，涂层厚度为50-150微米，涂层的材质为钨、钽、钼的复合材料，既起到增强作用，又提高了晶体的生长质量，进一步复合氧化铝，进一步提高晶体生长的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明坩埚的结构示意图；
其中，1-凸肋。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种制备蓝宝石单晶用坩埚，该坩埚为上部圆柱体，坩埚的底部为球冠状；在坩埚的外部侧壁上设置4条凸肋，凸肋位于坩埚的中上部，凸肋的截面为半圆形；坩埚主体材质为钨，在坩埚的内部设置涂层，涂层厚度为50微米，涂层的材质为钨、钽、钼的复合材料，涂层的中钨、钽、钼的重量比例为70：5:5。
坩埚的厚度为50mm，在保证质量的前提下，降低坩埚的材料成本，降低厚度，同时提交热传递效果，加热和降温效率都提高。
实施例2
一种制备蓝宝石单晶用坩埚，该坩埚为上部圆柱体，坩埚的底部为球冠状；在坩埚的外部侧壁上设置2条凸肋，凸肋的截面为半圆形；坩埚主体材质为钨，在坩埚的内部设置涂层，涂层厚度为150微米，涂层的材质为钨、钽、钼的复合材料，涂层的中钨、钽、钼的重量比例为70：1:10。
坩埚的厚度为100mm，在保证质量的前提下，降低坩埚的材料成本，降低厚度，同时提交热传递效果，加热和降温效率都提高。
实施例3
一种制备蓝宝石单晶用坩埚，该坩埚为上部圆柱体，坩埚的底部为球冠状；在坩埚的外部侧壁上设置3条凸肋，凸肋的截面为半圆形；坩埚主体材质为钨，在坩埚的内部设置涂层，涂层厚度为70微米，涂层的材质为钨、钽、钼的复合材料，涂层的中钨、钽、钼、氧化铝的重量比例为70：4:8：10，钽和钼的加入，能够提高坩埚的耐热性能，并且有利于提高晶体生长的质量。。
进一步的，坩埚的厚度为5mm，在保证质量的前提下，降低坩埚的材料成本，降低厚度，同时提交热传递效果，加热和降温效率都提高。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
