本发明专利技术公开了一种高温挥发抑制装置与方法以及装置的应用，属于冶金化工材料制造加工技术领域。该装置包括固体部件以及用于至少贴合于固体部件的侧壁的外表面的疏松结构材料。该装置能显著降低高温工作时固体部件表面的挥发，降低生产成本，减少产品杂质和提高关键部件耐久度。其可用于晶体生产。对应的抑制固体部件高温挥发的方法包括以下步骤：在固体部件的外表面贴合疏松结构材料，可有效抑制固体部件在高温工作时的挥发。部件在高温工作时的挥发。部件在高温工作时的挥发。
【技术实现步骤摘要】
一种高温挥发抑制装置与方法以及装置的应用
[0001]本专利技术涉及冶金化工材料制造加工
，具体而言，涉及一种高温挥发抑制装置与方法以及装置的应用。
技术介绍
[0002]在冶金化工及高温材料制造等需要器件在高温工作的领域，常用各种耐高温材料比如高温金属制造坩埚、发热体等关键部件。而高温下，尤其在工作温度接近材料熔点的情况下，这些材料表面挥发较为显著。这使得一方面在这些高温材料价格较贵时，比如使用贵金属时，挥发会造成极大的直接经济损失。例如在高温晶体的生长中，一个生长周期仅耐高温贵金属部件挥发所致直接经济损失就高达数千甚至数万元，在一些实际生产中，该项损失甚至会成为主要生产成本。另一方面高温工作的固体材料的挥发蒸汽扩散或被气流带走后，会作为杂质污染产品或其它关键部件，甚至直接干扰产品的生产。此外，关键零部件挥发严重后还会出现重量减轻、厚度减薄以及外形变化等问题，对生产和试验带来不利影响。
[0003]而现有技术中通常使用如保温砖等保温材料直接与坩埚或发热体等固体部件接触，不但难以抑制挥发，还会因为高温下长时间直接接触，产生显著的固体扩散作用，导致保温材料本身受到侵蚀破坏。
[0004]现有技术中，目前最先进的如铱金坩埚表面附加氧化锆涂层这一类涂层类技术，在高温下会出现受含原料气氛侵蚀损坏、开裂、影响贵金属坩埚回收等问题，而且在诸如1600
‑
2100℃高温工作后实测抑制效果往往低于10％，起不到显著抑制挥发的效果。
[0005]而业界内虽然有研究固体表面挥发机制，但是因为惧怕疏松结构材料受原料蒸汽侵蚀等问题，而都不使用疏松结构材料接触坩埚，也缺乏疏松结构材料对固体材料表面挥发抑制的研究和试验。所以在业界内普遍认为使用疏松结构材料接触坩埚等高温固体材料是异想天开，不可能的路线。
[0006]然而业界内惧怕的这些问题，在本专利技术中得到了解决，开辟并通过实际使用走通了一条了业界内都认为不可能走通的技术路线。
[0007]鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种高温挥发抑制装置，其能显著降低高温工作时固体部件的挥发，降低生产成本，减少产品杂质和提高关键部件耐久度。
[0009]本专利技术的目的之二在于提供一种上述高温挥发抑制装置的应用。
[0010]本专利技术的目的之三在于提供一种抑制高温挥发的方法，可有效抑制固体部件在高温工作时的挥发。
[0011]第一方面，本专利技术提供一种高温挥发抑制装置，其包括固体部件以及用于至少贴合于固体部件的侧壁的外表面的疏松结构材料。
[0012]在可选的实施方式中，固体部件包括金属坩埚或金属发热体。
[0013]在可选的实施方式中，金属坩埚或金属发热体中的金属包括贵金属以及钨和钼中的至少一种。
[0014]在可选的实施方式中，贵金属包括铂金或铱金。
[0015]在可选的实施方式中，疏松结构材料包括纤维疏松材料或多孔疏松材料。
[0016]在可选的实施方式中，纤维疏松材料包括石棉纤维、石英纤维或氧化锆纤维毡。
[0017]在可选的实施方式中，多孔疏松材料包括泡沫砖或多孔陶瓷。
[0018]在可选的实施方式中，疏松结构材料的有效孔隙率不低于50％。
[0019]在可选的实施方式中，疏松结构材料的厚度为0.1
‑
100mm，优选为1
‑
10mm。
[0020]在可选的实施方式中，装置还包括支撑结构，支撑结构包括第一支撑区域，第一支撑区域贴合于疏松结构材料的远离固体部件的一侧。
[0021]在可选的实施方式中，当疏松结构材料仅贴合于固体部件的侧壁的外表面时，支撑结构还包括第二支撑区域，第二支撑区域设置于固体部件的底壁的外侧。
[0022]在可选的实施方式中，支撑结构的厚度为10
‑
50mm。
[0023]在可选的实施方式中，支撑结构由保温砖形成。
[0024]在可选的实施方式中，装置还包括设置于支撑结构外侧的温场外壳。
[0025]在可选的实施方式中，当支撑结构的外侧还设有温场外壳时，支撑结构由保温砖或保温沙形成。
[0026]在可选的实施方式中，装置还包括气流阻挡件，气流阻挡件沿固体部件的高度方向贴合于疏松结构材料的上表面并用于阻挡外部气流进入疏松结构材料。
[0027]在可选的实施方式中，气流阻挡件的厚度为5
‑
10mm。
[0028]第二方面，本专利技术提供如前述实施方式任一项的装置在晶体生产中的应用。
[0029]第三方面，本专利技术提供一种抑制高温挥发的方法，包括以下步骤：至少于固体部件的侧壁的外表面贴合疏松结构材料。
[0030]在可选的实施方式中，固体部件包括金属坩埚或金属发热体。
[0031]在可选的实施方式中，疏松结构材料包括纤维疏松材料或多孔疏松材料。
[0032]在可选的实施方式中，纤维疏松材料包括石棉纤维、石英纤维或氧化锆纤维毡。
[0033]在可选的实施方式中，多孔疏松材料包括泡沫砖或多孔陶瓷。
[0034]在可选的实施方式中，还包括：于疏松结构材料的远离固体部件的一侧设置支撑结构。
[0035]在可选的实施方式中，还包括：沿固体部件的高度方向，于疏松结构材料的上表面贴合气流阻挡件。
[0036]在可选的实施方式中，还包括：于支撑结构的外侧设置温场外壳。
[0037]本申请的有益效果包括：
[0038]本申请通过在固体部件的外表面贴合疏松结构材料，其一，能够在高温条件下抑制固体部件表面的气流流动，从而抑制固体部件表面附近区域材料蒸汽的扩散或被气流带走；其二，疏松结构材料紧贴固体部件表面，使得热导率较低，疏松结构材料的接触面上可维持与固体部件表面相近的温度，使得部件材料的蒸汽难以在其之上凝结沉积，从而可在部件表面附近维持较高的蒸汽浓度，达成物理化学平衡，抑制该固体部件表面的进一步挥发；其三，疏松结构材料具有较小的有效接触面积，可起到抑制固体扩散的作用。
[0039]因此，本申请提供的装置既能在高温工作时抑制固体部件表面的挥发，又能兼顾避免固体扩散作用带来的危害，减少产品杂质和提高关键部件耐久度。
[0040]该装置可用于晶体生产，其对应的抑制高温挥发的方法也可起到在高温工作时抑制固体部件表面的挥发以及固体扩散的效果。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0042]图1为本申请实施例1提供的高温挥发抑制装置的结构示意图；
[0043]图2图1中高温挥发抑制装置中贴合有疏松结构材料的固体部件的实物图；
[0044]图3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高温挥发抑制装置，其特征在于，包括固体部件以及用于至少贴合于所述固体部件的侧壁的外表面的疏松结构材料。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固体部件包括金属坩埚或金属发热体；优选地，所述金属坩埚或所述金属发热体中的金属包括贵金属以及钨和钼中的至少一种；优选地，所述贵金属包括铂金或铱金。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述疏松结构材料包括纤维疏松材料或多孔疏松材料；优选地，所述纤维疏松材料包括石棉纤维、石英纤维或氧化锆纤维毡；优选地，所述多孔疏松材料包括泡沫砖或多孔陶瓷；优选地，所述疏松结构材料的有效孔隙率不低于50％；优选地，所述疏松结构材料的厚度为0.1
‑
100mm，更优为1
‑
10mm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括支撑结构，所述支撑结构包括第一支撑区域，所述第一支撑区域贴合于所述疏松结构材料的远离所述固体部件的一侧；优选地，当所述疏松结构材料仅贴合于所述固体部件的侧壁的外表面时，所述支撑结构还包括第二支撑区域，所述第二支撑区域设置于所述固体部件的底壁的外侧；优选地，所述支撑结构的厚度为10
‑
50mm。5.根据权利要求4所述的装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：周世斌，林东科，赖维明，
申请(专利权)人：成都东骏激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。