[实用新型]一种超高温电炉

说明书

技术领域

本实用新型属于电炉炉膛设计领域，尤其涉及一种LGYL1800型超高温电炉的炉膛结构设计。

背景技术

近年来随着集成电路、铁电薄膜、超导薄膜和红外技术的迅速发展，对蓝宝石单晶材料提出了更高的要求，即尺寸大、质量高和成本低。生长大尺寸蓝宝石单晶时，其工艺过程十分复杂，晶体生长质量控制困难。如在生长过程中系统内的温场控制不当，极易引起晶体内的应力集中，造成晶体在后续加工和使用过程中发生破碎。除此而外，应力集中的存在不仅会增加位错、裂痕等微观、宏观缺陷的含量，还常常伴随着裂纹的出现。

蓝宝石晶体的生长方法主要有提拉法、泡生法和温度梯度法等几种，随着生长技术的不断开发，长出的蓝宝石晶体的质量也不断增大，同时长晶品质也不断提高。为了提高质量，切割出的晶片需在高温下空气气氛中(或有氧气氛中)退火(通常退火温度在1700℃以上)。而国内生产的高温电炉如已公开的申请号为201310347878.8所设计的由于炉膛材料使用的限制(多使用氧化铝纤维板)造成实际使用温度为1600～1650℃，达不到蓝宝石退火使用温度；要么其炉膛实际使用尺寸不够，而有的蓝宝石切割出的晶片尺寸很大，且在升温过程中需通入氩气等惰性气体保护，退火效率低、价格高，比如常用的高温管式炉。另外有的高温电炉虽然使用温度能够达到，但为了保证高温时炉膛不坍顶，其炉膛炉顶结构为拱顶结构，这样做带来了设计和更换材料的不方便，如已公开的申请号为201320484432.5专利所设计的。此外，激光晶体等光学晶体也面临着相同的问题。因此迫切需要研发一种高温电炉，能够同时满足以上条件。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型提供一种LGYL1800型超高温电炉的炉膛结构设计，炉膛顶部为平顶结构，炉膛尺寸可自由设计，与相应的高温电炉的使用要求相适应。

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种超高温电炉，包括电力系统控制柜，炉膛预留区，设在炉膛预留区下方的物料自动升降系统，所述炉膛预留区是一个空心的长方体结构，炉膛内部由若干块氧化锆纤维板平铺而成，氧化锆纤维板外部再包覆硅酸铝纤维棉，所述氧化锆纤维板经真空吸滤成型制成；在炉堂顶部设有一组孔洞，通过电力系统控制柜控制物料自动升降系统升降。

进一步地，所述氧化锆纤维板的组分为c-ZrO2+Y2O3≥99.9％，密度为1.5±0.2g/cm3，1000℃的热面热导率≤0.1W/(m·K)。

进一步的，所述炉膛顶部由8块氧化锆纤维板平铺而成，顶部的尺寸为490mm×340mm。

进一步地，孔洞部分为硅钼棒加热体预留区。

进一步地，孔洞数量为12。

进一步地，所述炉膛预留区呈长方体，炉膛正面由11层氧化锆纤维板构成，每层纤维板由5块纤维板基板错缝拼接而成，正面炉膛的尺寸为490mm×340mm。

进一步地，所述炉膛预留区炉膛侧面由11层氧化锆纤维板构成，每层纤维板由5块纤维板基板错缝拼接而成，侧面炉膛的尺寸为340mm×340mm。

本实用新型在综合比较了多种炉膛材料的性能及研究高温电炉结构基础之上，公司以自己生产的氧化锆纤维隔热制品为基础，自主研发了一种新型高温电炉，最高使用温度在空气气氛中高达1800℃，并设计了一种炉膛结构，且能根据客户使用要求，设计不同的炉膛尺寸。

有益效果：本实用新型相对于现有高温电炉壳体而言，具备以下优点：

1.炉膛材料采用自制的氧化锆纤维板经真空吸滤成型制得，纤维板的使用温度≥2200℃，1000℃的热面热导率≤0.1W/(m·K)，由于氧化锆纤维板具有高熔点和低热导率，炉膛的保温效果好，也即能耗低，最高使用温度在空气气氛中高达1800℃。

2.炉膛顶部采用平板结构，取代了传统高温电炉的拱顶结构，采用氧化锆纤维板既保证了炉顶的强度，又使结构简单，更换炉顶材料更方便。

附图说明

图1超高温电炉的炉膛预留区结构图。

图2超高温电炉的炉膛预留区结构主视图。

图3超高温电炉的炉膛预留区结构俯视图。

图4超高温电炉的炉膛预留区结构侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

实施例1