固态高频炉的辅助升温装置及包含其的固态高频炉的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于晶体生长的熔融装置，具体涉及到一种固态高频炉的辅助升温装置及包含其的固态高频炉。


背景技术：

2.传统高频炉炉内原粉料是由二氧化锆粉末和立方锆晶体碎料组成，本身是不导电的，所以在熔料过程中采用高频电流通过磁场感应点燃预先埋在原粉料下部围绕内炉体一圈的石墨碳棒，圆周部位的原粉料受到石墨碳棒发出的高温影响被逐渐熔化成液体状的熔料体，熔料体成为导电体再受到高频电流的加热，其温度不断升高，整个原粉料逐渐从炉体四周向圆心进行熔料。此方式由于是逐步熔化原粉料，四周的原粉料先熔透，而圆心的原粉料最后熔化，导致高频炉内熔料体熔化过程不同步，炉内熔料体含有的杂质和熔化产生的气泡都聚集在圆心范围内，从而影响到后续结晶体的产品质量，容易产生很多内应力裂纹和气泡，或不透明、颜色存在色差等质量问题；并且从炉体四周向圆心的熔料过程是单向的，需要11h～15h较长时间的熔料过程，增加了用电成本，生产效率低下。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供一种固态高频炉的辅助升温装置及包含其的固态高频炉，旨在解决现有技术中高频炉内熔料体熔化过程不同步，仅能从外到内依次融化的问题，使炉内原粉料能够实现同步融化，减少质量缺陷。
4.为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
5.固态高频炉的辅助升温装置，包括控制箱和支架，所述支架上安装有可插入所述高频炉内的发热体，所述发热体与所述控制箱连接。
6.作为上述方案的进一步技术方案，所述支架为高度可升降的支架。
7.作为上述方案的进一步技术方案，所述支架包括立柱和支撑臂；所述支撑臂的一端滑动连接于所述立柱上，所述发热体安装于所述支撑臂的另一端。
8.作为上述方案的进一步技术方案，所述发热体通过升降机构安装于所述支架上。
9.作为上述方案的进一步技术方案，还包括振动电机，所述振动电机安装于所述支架上并与所述控制箱连接，所述发热体安装于所述振动电机上。
10.作为上述方案的进一步技术方案，所述发热体通过升降机构与所述振动电机连接。
11.作为上述方案的进一步技术方案，所述发热体通过振动传送杆与所述振动电机连接。
12.一种包含上述辅助升温装置的固态高频炉，其还包括高频炉炉体和绕设于所述高频炉炉体外壁的感应线圈，所述感应线圈与所述控制箱连接。
13.综上所述，本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：通过为固态高频炉加装一套辅助升温装置，其发热体插入圆心原粉料中，通过电流导热产生高温熔化圆
心原粉料向外熔料，同时四周原粉料向内熔料，两者相呼应从而加快了整体高频炉内原粉料的熔料速度，通过双向熔料工艺，熔料时间缩短至8h～12h(原时间为11h～15h)，并优化了圆心和四周原粉料的熔透一致性，提高圆心结晶体的品质，降低结晶体出现混色、不透明和内应力裂纹等缺陷。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图中各标号的释义为：控制箱1，立柱2，振动电机3，支撑臂4，振动传送杆 5，接电桩头6，发热体7，高频炉炉体8，感应线圈9，熔料体10。
具体实施方式
16.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
17.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等类似用语只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
19.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
20.本技术实施例为了解决高频炉内四周粉料与圆心粉料熔化不同步的问题，特设计了一套辅助升温装置，其发热体7插入圆心原粉料中，使圆心原粉料和四周原粉料能同步熔料，减少熔料时间。
21.如图1所示，本技术实施例所述的一种固态高频炉的辅助升温装置包括控制箱1和支架，所述支架上安装有可插入所述高频炉内的发热体7，所述发热体7的接电桩头6与所述控制箱1连接。本技术实施例通过为固态高频炉加装一套辅助升温装置，其发热体7插入圆心原粉料中，通过电流导热产生高温熔化圆心原粉料向外熔料，同时四周原粉料向内熔料，两者相呼应从而加快了整体高频炉内原粉料的熔料速度，通过双向熔料工艺，熔料时间缩短至8h～12h(原时间为11h～15h)，并优化了圆心和四周原粉料的熔透一致性，提高圆心结晶体的品质，降低结晶体出现混色、不透明和内应力裂纹等缺陷。
22.所述支架为高度可升降的支架，亦或者所述发热体7通过升降机构安装于所述支架上，以便调整发热体7的高度，控制伸入圆心原粉料中的深度。
23.所述支架包括竖向立柱2和横向支撑臂4；所述立柱2的底部固定连接于地面，所述支撑臂4的一端滑动连接于所述立柱2的上部，所述发热体7安装于所述支撑臂4的另一端。支撑臂4与竖向立柱2之间的滑动连接方式可选择滑槽—螺栓、通孔—螺栓、滑道/滑槽—卡
扣等方式，甚至可以选择带锁定方式的齿轮—齿条方式，形式多样，所有可实现相对滑动并带锁定功能的结构都符合上述要求。
24.为了解决晶体中的气泡和杂质，本技术实施例所述的辅助升温装置还包括振动电机3，所述振动电机3安装于所述支架上并与所述控制箱1连接，所述发热体7 安装于所述振动电机3上。四周原粉料熔化产生的气泡或高熔点杂质向圆中心汇聚，可以通过振动电机3带动发热体7在熔料过程中产生的振动力使气泡或高熔点杂质排出，从而提高了产品的品质和生产效率，也降低了用电能耗成本。此时，所述发热体7通过升降机构与所述振动电机3连接，以实现高度调整功能。
25.对应上述支架包括立柱2和支撑臂4的实施例中，所述振动电机3则安装于所述支撑臂4远离立柱2的端部。
26.由于发热体7长期发热会使振动电机3的工作温度持续升高，如不控制其温度，振动电机3的使用寿命会大大降低。为此，本技术实施例将所述发热体7通过振动传送杆5与所述振动电机3连接，振动传送杆5不仅能把振动电机3的振动有效传递至传送杆5，还可隔离振动电机3和发热体7，使两者有足够的分隔距离，防止发热体7的热量影响到振动电机3，降低振动电机3的工作温度。
27.本技术实施例还在上述辅助升温装置的基础上公开了一种固态高频炉，除包含上述辅助升温装置的全部组件以外，该固态高频炉还包括高频炉炉体8和绕设于所述高频炉炉体8外壁的感应线圈9，所述感应线圈9与所述控制箱1连接。通常来说，所述发热体7应插入至高频炉炉体8的圆心处，以确保高频炉炉体8的原粉料能均匀地向四周熔融，便于融化成熔料体10。
28.本技术实施例的使用方法大体如下：打开控制箱1的电源，操作支架或升降机构，把发热体7插入高频炉炉体8内的圆心原粉料中，通过电流使发热体7产生高温进行熔料，当整个高频炉炉体8内原粉料熔透性一致后，启动振动电机3通过振动传送杆5使发热体7产生振动力排出熔料中的气泡或高熔点杂质，持续时间约1h 左右，然后关停振动电机3；再操作升降机构，把发热体7从熔料中提出，防止与熔料液体粘连，并关闭发热体7电源进行冷却。
29.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
30.上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.固态高频炉的辅助升温装置，其特征在于：包括控制箱(1)和支架，所述支架上安装有可插入所述高频炉内的发热体(7)，所述发热体(7)与所述控制箱(1)连接。2.如权利要求1所述的固态高频炉的辅助升温装置，其特征在于：所述支架为高度可升降的支架。3.如权利要求2所述的固态高频炉的辅助升温装置，其特征在于：所述支架包括立柱(2)和支撑臂(4)；所述支撑臂(4)的一端滑动连接于所述立柱(2)上，所述发热体(7)安装于所述支撑臂(4)的另一端。4.如权利要求1所述的固态高频炉的辅助升温装置，其特征在于：所述发热体(7)通过升降机构安装于所述支架上。5.如权利要求1所述的固态高频炉的辅助升温装置，其特征在于：还包括振动电机(3)，所述振动电机(3)安装于所述支架上并与所述控制箱(1)连接，所述发热体(7)安装于所述振动电机(3)上。6.如权利要求5所述的固态高频炉的辅助升温装置，其特征在于：所述发热体(7)通过升降机构与所述振动电机(3)连接。7.如权利要求5所述的固态高频炉的辅助升温装置，其特征在于：所述发热体(7)通过振动传送杆(5)与所述振动电机(3)连接。8.包含权利要求1-7中任一项所述的辅助升温装置的固态高频炉，其特征在于：还包括高频炉炉体(8)和绕设于所述高频炉炉体(8)外壁的感应线圈(9)，所述感应线圈(9)与所述控制箱(1)连接。

技术总结
本实用新型公开了一种固态高频炉的辅助升温装置及包含其的固态高频炉，其中所述辅助升温装置包括控制箱和支架，所述支架上安装有可插入所述高频炉内的发热体，所述发热体与所述控制箱连接。本实用新型通过为固态高频炉加装一套辅助升温装置，其发热体插入圆心原粉料中，通过电流导热产生高温熔化圆心原粉料向外熔料，同时四周原粉料向内熔料，两者相呼应从而加快了整体高频炉内原粉料的熔料速度，通过双向熔料工艺，熔料时间缩短至8h～12h(原时间为11h～15h)，并优化了圆心和四周原粉料的熔透一致性，提高圆心结晶体的品质，降低结晶体出现混色、不透明和内应力裂纹等缺陷。不透明和内应力裂纹等缺陷。不透明和内应力裂纹等缺陷。


技术研发人员：陈珍富 唐大林
受保护的技术使用者：四川省久宝晶体科技有限公司
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2022/3/8