Способ выращивания кристаллов корунда

 

сОт03 сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР {fOCHATEHT СССР) <ь) SU (и> 144527Î А1

t%1) 5 Ca n M (21) 4198955/26 (22) 22.1236 (46) 15.1 193 Бюп. Na 41-42 (72) Катрич КЛ. Данько А.Я„Мирошников ЮП; Качала В.Е„Шлее В.И„Аверин М.И„Шерафутдинова

ЛГ. (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАПЙОВ

КОРУНДА (57) Изобретение относится н области получения кристаллов, может быть использовано для выращивания кристаллов и позволяет снизить длительность процесса и увеличить выход годного продукта В тигель загружают шихту, нагревают до расплавления шихты Тигель перемещают в горизонтальном направлении из зоны нагрева в зону отжига со скоростью 8- 12 мм/ч. После выращивания полезной части кристалла тигель перемещают на 10 — 15 мм со скоростью 1х10 -2x 10 мм/ч Достигнуто со4 4 кращение длительности процесса на 8 — 10 ч т.е. на 25 — 30 % и увеличение выхода годного с 5060до90%. f табл.1иа

1445270

Скорость перемещения тигля, мм/ч

Выход

Годного продукта, %

5 10

80-85

100 100

60-70

80-85

100

Изобретение относится к Области получения кристаллов и может быть использовано для выращивания монокристаллов тугоплавких оксидов, в частности корунда, направленной кристаллизацией расплава в тигле, Целью изобретения является снижение длительности процесса и увеличение выхода годного продукта.

На чертеже представлена схема устройства для выращивания кристаллов корунда.

Схема состоит из двух основных зон: зоны нагрева 1, в которой установлен нагреватель 2 сопротивления, зоны 3 отжига кристалла. В проеме теплового узла находится "5 тигель 4, который может перемещаться с помощью механизма 5 перемещения.

Пример 1. Шихту загружают в тигель

4, предварительно установив е его носике затравочный монокристалл нужной ориен- 20 тации. Тигель 4 с шихтой устанавливают на направляющих механизмах перемещения 5 и герметизируют установку. После подготовки среды выращивания {вакуум, атмосфера инертного газа) включают нагреватель 25

2 и по заданной программе осуществляют нагрев в зоне нагрева 1 до температуры плавления шихты, В процессе нагрева заднюю часть тигля 4 держат в зоне нагрева 1, .

После расплавления шихты проводят ее 30 первичное проплавление. для чего включают механизм 5 перемещения тигля и со скоростью 100 мм/ч передвигают тигель 4 влево до положения, когда часть его носика с затравочным коисталлом окажется е зоне нагрева 1 (30 мм затравочного

Из приведенных данных видно, что при превышении верхнего и занижении нижнего предельных значений интервала скоро- 40 стей выход годного продукта уменьшается, Производительность электропечи при использовании предлагаемого способа увеличивается с 60 кг корунда в год до 80 кг.

Материалоемкость технологического про- 45 цесса при этом снижается на 25-30, . В кристалла при этом остаются е зоне 3 отжига), В этом положении тигля 4 проводят затравление. Повышают мощность нагревателя 2 до величины, при которой длина зоны расплава в тигле 4.становится равной длине зоны нагрева 1. Затравочный кристалл при этом частично расплавляют и проводят затраеление. Затем включают механизм 5 перемещения тигля вправо и со скоростью 10 мм/ч проводят выращивание полезной части кристалла. Заканчивают выращивание при положении заднего края тигля 4 по левому срезу зоны нагрева 1.

Затем увеличивают скорость перемещения тигля 4 с 10 до 2 10 мм/ч, Перемещают на этой скорости тигель 4 вправо на 15 мм, затем выключают механизм 5 перемещения тигля и проводят охлаждение по заданной программе. Образовавшаяся за счет увеличения скорости перемещения за полезной частью кристалла переходная поликристаллическая область с высокой пористостью препятствует распространению трещин из спонтанно закристаллизовавшейся массы в обььм полезной части кристалла.

По сравнению с прототипом достигают сокращения времени процесса выращивания на 25-30, увеличения выхода годного продукта с 50-60 (у прототипа) до 90 .

Пример 2. Процесс проводят, как в примере I, но на длине 15 мм изменяют скорость перемещения тигля после выращивания полезной части кристалла. Данные по изменению выхода годного продукта приведены ниже.

1 104 1,5 10 2 10 2,5 104 расчете на одну установку, реализующую данный способ, годовая экономия вольфрама и молибдена составляет 30 и 60 кг соответственно. (56) Патент Франции М 2206130, кл. В 01

S 17/00. 1972, Авторское свидетельство СССР

М 283188, кл. В 01 J 17/08, 1977.

1445270

Составитель В.безбородова

Редактор M.Самерханова Техред M.Моргентал КоРРектоР fl. Гереши

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3245

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ КОРУНДА, включающий загрузку шихты в тигель, нагрев до плавления, выращивание полезной части кристалла горизонтальным перемещением тигля из эоны нагрева в зону отжига со скоростью 8 - 12 мм/ч и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью снижения длительности процесса и увеличения выхода годного про. дукта, после выращивания полезной части .1л

5 кристалла скорость увеличивают до 1 ° 0 — 2 104 м/ч и тигель перемещают на 1015 мм.