90公斤級藍(lán)寶石晶體生長溫度場設(shè)計與分析.pdf

1、藍(lán)寶石晶體具有優(yōu)異的機械性能、光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，尤其高溫條件下性能穩(wěn)定，其應(yīng)用范圍涉及航空航天、國防和民用工業(yè)、電子行業(yè)等諸多領(lǐng)域。目前，對藍(lán)寶石晶體的研究側(cè)重于采用泡生法生長大尺寸的單晶。而生長的藍(lán)寶石晶體優(yōu)劣主要取決于泡生法晶體生長設(shè)備的溫度場結(jié)構(gòu)。
　　本文在35kg泡生法藍(lán)寶石晶體生長設(shè)備、LZ80-90A設(shè)備以及對節(jié)能型單晶爐設(shè)備的研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合爐體設(shè)備設(shè)計的經(jīng)驗，從泡生法生長原理著手，對90公斤級泡生法生長藍(lán)

2、寶石晶體的溫度場部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成了零部件設(shè)計和溫度場三維模型裝配。依據(jù)晶體生長原理和傳熱學(xué)原理，建立了晶體生長的物理、數(shù)學(xué)模型和生長環(huán)境的邊界條件。
　　本文基于workbench中熱分析模塊(steady-state thermal)對設(shè)計的90公斤級單晶爐溫度場進(jìn)行分析。分別研究了晶體生長等徑初期階段上、下、側(cè)保溫屏以及加熱體與坩堝位置變化對固液界面附近軸向、徑向溫度梯度的影響。分析結(jié)果顯示，軸向、徑向溫度梯度的峰值均在