本发明专利技术公开一种用于水热法晶体生长的旋转高压釜。所述釜体上连接有一使釜体轴向旋转的旋转装置。旋转装置包括电动机、与电动机连接的传动组件和旋转轴，旋转轴与釜体同轴设置，旋转轴与釜体相连并可同轴转动，电动机通过传动组件带动旋转轴转动。在惯性和摩擦力的作用下，高压釜反应腔内的液体产生运动，这种运动起到搅拌的作用，不仅使得釜体内同一水平面上的液流、温度趋于一致，也使液体在溶解区和结晶区间产生强迫的对流。这种强迫的对流有利于溶解区和结晶区能量和溶质的交换，有效提高了釜体内部各部位液流的均匀性，提高温场的稳定性，从而提高晶体的生长质量。
【技术实现步骤摘要】
旋转高压釜(一)
-本专利技术涉及一种高压釜，特别涉及一种用于水热法晶体生长的旋转高 压釜。(二)
技术介绍
目前水热法生长晶体普遍采用的是温差水热法，所使用的主要设备为 高压釜。高压釜为一密封的，可耐高温高压的容器，根据工艺需要其内部 反应腔由一挡板分隔为溶解区和结晶区。档板由中心向外按一定方式，开 有许多小孔，该档板对溶液的对流有调控作用。高压釜反应腔被带孔的对 流控制档板隔开成为结晶区与溶解区，结晶区和溶解区存在温差，温差使 得釜体上下部形成对流，溶解区的饱和溶液被输送到结晶区形成亚稳过饱 和溶液，亚稳过饱和溶液在籽晶上析出部分溶质后变成不饱和溶液又回流 到溶解区，再溶解培养料，如此循环往返，使籽晶得以逐渐长大。但在上 述的装置中，高压釜是静置的，无外力作用的介入，仅依靠内部微弱的温 差及浓度对流进行物质和能量的输运，因而在结晶区存在温度梯度、对流 不均匀和温场不稳定等问题。特别当亚稳过饱和范围窄时，由于对流不均 匀、温场不稳定，容易导致溶质分布不均匀，从而在结晶区的某些部位极 易形成局部过饱和，导致自发成核难以控制，孪晶易发育，极大破坏了晶 体的质量。现有的解决方案如2007年1月31日公告的公告号为 CN1297694C的中国专利技术专利所公开的一种高压釜内对流控制装置，由于 该对流控制装置是在溶解区和结晶区间设有外接轴向的旋转曲面型扇叶 和圆锥筒替代平面档板，并附以可转向的数个小隔板。依靠内部微弱的温 差及浓度产生的对流的力冲击对流控制装置使之旋转，旋转的该对流控制 装置进一步加深空间的对流，但该装置仍然是无外力作用介入，因此对液 流的改善作用有限。(三)
技术实现思路
为解决上述不足，本专利技术公开一种可有效地改善高压釜内温场的稳定 性和溶液对流的均匀性旋转高压釜。本专利技术所设计的旋转高压釜，包括釜体，其不同之处在于所述釜体上连接有一使釜体轴向旋转的旋转装置。在晶体生长时根据需要调节高压 釜的转速和转向，使得原来定位的高压釜能够按着一定程序变速旋转。在 惯性和摩擦力的作用下，高压釜反应腔内的液体产生运动，这种运动起到 搅拌的作用，不仅使得釜体内同一水平面上的液流、温度趋于一致，也使 液体在溶解区和结晶区间产生强迫的对流。这种强迫的对流有利于溶解区和结晶区能量和溶质的交换，有效提高了釜体内部各部位液流的均匀性， 提高温场的稳定性，从而提高晶体的生长质量。所述旋转装置可以有多种形式，其中一种较好的方式是，旋转装置包 括电动机、与电动机连接的传动组件和旋转轴，旋转轴与釜体同轴设置， 旋转轴与釜体相连并可同轴转动，电动机通过传动组件带动旋转轴转动。所述旋转轴的设置方式可以为，旋转轴设置于釜体的下端或上端，旋 转轴的一端与釜体相连，与釜体相连的这一端设有凸台，凸台与釜体底部 或顶部所设有的凹槽相卡合。凸台和凹槽的尺寸刚好吻合，旋转轴旋转带 动高压釜同步旋转。作为改进，所述电动机和传动组件之间还连接有可按程序设定其转速 和转向的变速器。电动机驱动变速器旋转，通过变速器的设定，使得与之 相连的转轴传动组件带动高压釜按设定的程序做如下运动顺时针加速、 匀速或间断性旋转；逆时针加速、匀速或间断性旋转；顺时针和逆时针交 替旋转；加速、匀速或间断性交替旋转等。所述传动组件包括相互配合的皮带和皮带轮，皮带轮与旋转装置的转 轴相连，皮带的一端与皮带轮相连，另一端与变速器相连。为使高压釜的运动方向及转速能按程序进行设定旋转，所述电动机为 双向电动机。本专利技术的可旋转高压釜装置与现有的高压釜相比，不仅解决静置的高 压釜晶体生长装置存在的溶解区和结晶区间两区间内对流不均匀的现象， 而且也有效的解决了同一区间内位于同一水平面上温度梯度及温场不稳 定等问题的产生，因而更有利于晶体整体品质的提高。(四) 附图说明图1为本专利技术旋转高压釜的一种实施例结构示意图。 附图说明l高压釜；2炉体座；3皮带轮；4转轴；5支承架；6传 动机座；7电动机；8变速器；9皮带；10凹槽；ll凸台。(五) 具体实施例方式本实施例所设计的旋转高压釜1，如图1所示，包括位于炉体座2上 的釜体，釜体的底部设有一凹槽10，旋转轴4设置于釜体的下方，旋转轴 4的上端设有凸台11，凸台11与釜体底部所设的凹槽10相卡合。旋转轴 4从炉体座2的上方延伸到炉体座2的下方，并通过轴承活动安装于支承 架5上。旋转轴4的位于炉体座2下方的一侧通过键连接固连有一传动组 件。所述传动组件包括皮带9和皮带轮3。本实施例皮带轮3与旋转轴4 联动，并通过与皮带轮3相配合的三角皮带9与电动机7相连。皮带轮3 的另一端与位于传动机座6上的电动机7联动。为能对高压釜1的转速和 转向进行程序设定，所述的皮带9与电动机7之间还连接有一变速器8。 对变速器8进行程序设定，使得旋转机构带动高压釜1做顺时针加速、匀速或间断性旋转；逆时针加速、匀速或间断性旋转；顺时针和逆时针交替 旋转；加速、匀速或间断性交替旋转。本实施例的电动机7最好选用具有 有两个运动方向的双向电动机7。上述电动机7、变速器8、传动组件和旋 转轴4共同构成了一使高压釜1做轴向旋转的旋转装置。本实施例所得旋转高压釜1的工作方式如下电动机7驱动变速器8 旋转，预先对变速器8进行转速和转向的程序设定，变速器8通过皮带9 驱动带有三角皮带轮3的旋转轴4旋转，且变速器8和旋转轴4是同步旋 转的。旋转轴4的另一个端面上的凸台11与高压釜1底部的凹槽10相卡 合，凸台11和凹槽10的尺寸刚好吻合，旋转轴4旋转带动高压釜1同步 旋转。在晶体生长时可根据需要调节变速器8的转速和方向，使得定位高 压釜1能够按着一定程序变速旋转。由于惯性和摩擦力的作用，使得高压 釜l反应腔内的液体产生运动，这种运动起到搅拌的作用，使液体产生强 迫的对流。权利要求1、 旋转高压釜，包括釜体，其特征在于所述釜体上连接有一使釜 体轴向旋转的旋转装置。2、 根据权利要求1所述的旋转高压釜，其特征在于所述旋转装置 包括电动机(7)、与电动机(7)连接的传动组件和旋转轴(4)，旋转轴(4)与釜体同轴设置并可同轴转动，电动机(7)通过传动组件带动旋转 轴(4)转动。3、 根据权利要求2所述的旋转高压釜，其特征在于所述旋转轴(4) 的设置方式为，旋转轴(4)设置于釜体的下端或上端，旋转轴(4)的一 端与釜体相连，该端设有凸台(11)，凸台(11)与釜体底部或顶部所设 有的凹槽(10)相卡合。4、 根据权利要求2或3所述的旋转高压釜，其特征在于所述电动 机(7)和传动组件之间还连接有可调节其转速和转向的变速器(8)。5、 根据权利要求中4所述的旋转高压釜，其特征在于所述传动组 件包括相互配合的皮带(9)和皮带轮(3)，皮带轮(3)与旋转装置的转 轴(4)相连，皮带(9)的一端与皮带轮(3)相连，另一端与变速器(8) 相连。6、 根据权利要求中5所述的旋转高压釜，其特征在于所述电动机 (7)为双向电动机(7)。全文摘要本专利技术公开一种用于水热法晶体生长的旋转高压釜。所述釜体上连接有一使釜体轴向旋转的旋转装置。旋转装置包括电动机、与电动机连接的传动组件和旋转轴，旋转轴与釜体同轴设置，旋转轴与釜体相连并可同轴转动，电动机通过传动组件带动旋转轴转动。在惯性和摩擦力的作用下，高压釜反应腔内的液本文档来自技高网...
【技术保护点】
旋转高压釜，包括釜体，其特征在于：所述釜体上连接有一使釜体轴向旋转的旋转装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张昌龙，曾骥良，左艳彬，周卫宁，霍汉德，卢福华，覃世杰，张海霞，
申请(专利权)人：桂林矿产地质研究院，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]
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