Рабочее тело высокотемпературной тепловой трубы
Изобретение м.б. использовано в установках для выращивания монокристаллов полупроводников методом вертикальной направленной кристаллизации. Цель изобретения - повышение срока службы при использовании рабочего тела в кварцевых тепловых трубах. Рабочее тело содержит цинк, гафний, индий и олово. Компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: ZN 90...70, GA+JN+SN 10...30, при этом GA:JN:SN=1: (0,2...0,3):(0,1...0,2). Срок службы труб продлевается за счет предотвращения скалывания их внутренних стенок в зоне конденсации. 1 ил.
ПАТ с1>11! >-
E,3ЛБ (СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
SU (51) 4 F 28 D 15/02, С 09 К 5/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2 (54) РАБОЧЕЕ ТЕЛО Bbl (..O POTÃ М Г1Е.
РАТУРНОЙ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ (57) Изобретение м. б. использовано в уста новках для выращивания монокристаллов полупроводников метс>дом вертикагп ной llaправленной кристаллизации. Цель изобрстения -- повышение срок3 службы при испо »l>зовании рабочего тела в кварцевых теплоl3» Ix трубах, Рабочее тело содержит цинк, l;lллий, индий и олово. Компоненты взяты в следующем соотношении, м3с.,,: /и 90 70;
С>а+>31+ Sn 10 — 30, ц этом Gll:j»»:.
= l: (0.2 — -0.3): (0,1 — 0,2) . Срок службы труб продлевается за счет предотвращения chaлывания их внутренних стенок в зоне кон-! е н са ll nil. 1 >». ». ной температуре, что позволяеT иметь в рабочем теле максимальное содержа ни. цинка для получения необходимой упругс>сти I»l»t>;» рабочего тела. При добавках h цинку (Ga+331+Бп) менее 10 > „наблн>дается разрушение внутренней стенки трубы. Г1овышение содержания ((зс»+3»1+5»1) выше верхнего и редел а нецелесообразно, »»<>who. »>hi уже при 35% добавки упругость пара рж>очего тела существенно снижастся, что приводит к резкому ухудшению карс»ктср>»ст»»к тепловой трубы, в пер»»ун> очередь»».»с>термическои зоны.
Пример 1. Тепловая кварцевая труб,l выполнена из цилиндров диаметром 10 и 25 мм с толщиной стенки 2 мм. ВакуумированHbIH до 10 vlм pT. cT. 33;301> м». &,»> »»»»»1»» заполнен рабомим телом из 80 м»»с."у„
Zn+20 M3c.% (С>с»+;)»1+8»1), причем Gc»:,)»1;
: Sn=1:0,25:0,1. Длина теп.н>вой трубы
300 мм. Тепловая труба выполнена без фнтильHой структуры, т. е. является термосифоном. Труба в вертикальном положении помещается в муфельную печь и,» длин)
100 мм. При этом длина изотермической
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (2! ) 4320519/24-06 (22) 26. 10.87 (46) 23.07.89. Бюл. № 27 (7l ) Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности «Гиредмет» (72) А. Н. Гриднев, Ю. М. Иванов, А. A. Литвин, В. Д. Лисовенко, Л. H. Титюник, В. С. Успенский и М. A. Филиппов (53) 621.565.58 (088.8 ) (56) Дан П., Рей В. А. Тепловые трубы. — — М.:
Энергия, 1979, с. 102, 139.
Лс>с»г»13! of crystal prow th, !972, х. 13/14, р. 06 - I! 2.
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в высокотемпературных тепловых трубах, используемых, например, в установках выращивация монокристаллов полупроводников методом вертикальной направленной кристалЛИЗЗЦИИ.
Цель изобретения — повышение срока службы при использовании рабочего тела в кварцевых тепловых трубах.
На чертеже представлена коа кс иальна я тепловая труба, общий вид.
Тепловая труба содержит корпус, образованный коаксиальными кварцевыми цилиндрами 1 и 2, зазор между которыми вакуумирован через штенгель 3 и частично заполнен рабочим телом 4.
Рабочее тело тепловой трубы предн значено для работы в диапазоне температур
900 — -! 100 С и содержит, мас.%: Zn 90 — 70, Ga+jn+Sn — 10 — 30, причем Ga:Эп:Sn =
= 1: (0,2 — 0,3): (0,1 — 0,2) .
Добавка к цинку Ga, Jn u Sn в приведенном соотношении обеспечивает максимальное количество жидкости при комнат„„ 1495629 A
1495629
Формула изобретения
Составитель С. Бугорская
Редактор H. Бобкова Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова
3а каз 4248/38 Тираж 569 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101 площадки составляет 168 мм (56% длины трубы). Испытания проводят при 1100 С по следующему циклу: вывод на температуру в течение 2 ч, выдержка 4 ч, охлаждение
2 ч. После проведения 15 циклов кварцевые стенки тепловой трубы не разрушаются, она пригодна для дальнейшей эксплуатации.
Пример 2. Размеры тепловой трубы и условия эксперимента как в примере 1. Рабочее тело из 90 мас.% Zn + 10 мас.% (Ga —.
+Jn+Sn). Длина изотермической зоны тепловой трубы составляет 175 мм (=60% длины ТТ). После проведения 15 циклов тепловая труба пригодна для дальнейшей эксплуатации.
Пример 3. Размеры тепловой трубы и условия эксперимента как в примере I. Рабочее тело из 70 мас.% Zn + 30 мас.% (Ga+Jn+Sn). Длина изотермической зоны составляет 130 мм (=40% длины трубы).
После проведения 15 циклов она пригодна для дальнейшей эксплуатации.
Пример 4. Размеры тепловой трубы и условия эксперимента как в примере 1. Рабочее тело из 92 мас.% Zn+ 8 мас.% (Ga+3n+
+Sn). После проведения первого эксперимента обнаружено скалывание кварцевых стенок тепловой трубы в зоне конденсации вследствие образования крупных капель цинка диаметром до 6 мм. Разрушение трубы произошло по окончании второго эксперимента.
Пример 5. Размеры ТТ и условия эксперимента как в примере 1. Рабочее тело из
65 мас.% Zn + 35 мас.% (Ga+3n+ Sn) .
Длина изотермической зоны 60 мм, т. е. 20% длины тепловой трубы. Труба не пригодна для использования в технологических процессах, например, при выращивании монокристаллов.
Таким образом, введение в рабочее тело дополнительных компонентов в указанных соотношениях позволяет продлить срок службы кварцевых тепловых труб за счет предотвращения скалывания их внутренних
15 стенок в зоне конденсации.
Рабочее тело высокотемпературной тепловой трубы, содержащее цинк, отличающее20 ся тем, что, с целью повышения срока службы при использовании рабочего тела в кварцевых тепловых трубах, оно дополнительно содержит галлий, индий и олово и компоненты взяты в следующем соотноше25 HHH Mac %:
Цинк 90 — 70
Галлий, индий и олово 10 — 30 причем дополнительные элементы включены в соотношении
Галл и й; ци н к: олово= 1: (0,2 — 0,3): (О, 1 — 0,2}
