本實(shí)用新型涉及一種熱場(chǎng),尤其涉及一種用于柱狀晶生長(zhǎng)的熱場(chǎng)裝置。
背景技術(shù):
在金屬鑄錠過(guò)程中,如果想要獲得令人滿意的晶體定向生長(zhǎng)效果,在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中必須使用熱場(chǎng)。
現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,制造和維護(hù)都不容易,并且目前廣泛使用鉬片、鎢桿等高溫發(fā)熱材料,這類材料價(jià)格昂貴,成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種用于柱狀晶生長(zhǎng)的熱場(chǎng)裝置。
本實(shí)用新型包括爐體,所述爐體的側(cè)壁上設(shè)有將所述爐體加熱到一定溫度的加熱件,所述爐體外側(cè)還設(shè)有保溫罩,所述熱場(chǎng)裝置還包括設(shè)置在保溫罩上方的保溫頂蓋,設(shè)置在保溫罩下方的支撐板,所述保溫頂蓋上設(shè)有注入柱狀晶熔融態(tài)的注入口。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述爐體的側(cè)壁上還設(shè)有用來(lái)測(cè)量爐體溫度的測(cè)溫器件。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述測(cè)溫器件為熱電偶。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述爐體上設(shè)有1個(gè)以上溫區(qū),如果所述溫區(qū)的數(shù)量為兩個(gè)以上,每個(gè)溫區(qū)的溫度自下而上依次升高。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述加熱件為硅碳棒或硅鉬棒。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述加熱件設(shè)置在所述爐體的兩側(cè),所述保溫罩上設(shè)有與所述加熱件對(duì)應(yīng)的安裝槽。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述安裝槽外側(cè)設(shè)有保護(hù)罩,所述保護(hù)罩上與所述加熱件對(duì)應(yīng)處設(shè)有散熱孔。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述保護(hù)罩上還設(shè)有加熱件引線孔和測(cè)溫器件接電孔。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述保溫罩和保溫頂蓋設(shè)有保溫層,所述保溫罩和保溫頂蓋設(shè)有保溫層,所述保溫層采用的材料為耐火保溫材料。
本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn),所述支撐板上設(shè)有將所述熱場(chǎng)裝置固定在其他部件上的固定部件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,維護(hù)方便,適用性廣;多溫區(qū)設(shè)置,有利于柱狀晶的生長(zhǎng);硅碳棒或硅鉬棒價(jià)格低,有效降低整個(gè)裝置成本。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為加熱件安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為安裝保護(hù)罩的保溫罩結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為支撐板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1-圖3所示,本實(shí)用新型包括爐體1,所述爐體1的側(cè)壁上設(shè)有加熱件,所述爐體1內(nèi)設(shè)有柱狀晶模具3,其中,所述柱狀晶模具3是額外加入的耗材 ,并非本熱場(chǎng)裝置的固定配置,其形狀和大小可以根據(jù)實(shí)際的柱狀晶生長(zhǎng)需要配置。所述爐體1外側(cè)還設(shè)有保溫罩4,所述熱場(chǎng)裝置還包括設(shè)置在保溫罩4上方的保溫頂蓋5,設(shè)置在保溫罩4下方的支撐板6,所述保溫頂蓋5上設(shè)有與所述柱狀晶模具3連通的注入柱狀晶熔融態(tài)的注入口51。
此外,為了控制爐體1內(nèi)的溫度,本例爐體1的側(cè)壁上還設(shè)有用來(lái)測(cè)量爐體溫度的測(cè)溫器件7,本例測(cè)溫器件7為熱電偶。
本例的加熱件可以為硅碳棒或硅鉬棒,本例選取硅鉬棒沿所述爐體1兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。本例將所述爐體1的相對(duì)兩側(cè)各設(shè)置24個(gè)硅鉬棒,所述硅鉬棒呈兩列排列,每列有12個(gè),其中,最上層兩側(cè)各8個(gè)硅鉬棒相連組成第一溫區(qū)9,中間兩側(cè)各8個(gè)硅鉬棒相連組成第二溫區(qū)10,最下方8個(gè)硅鉬棒相連組成第三溫區(qū)11,為了有利于柱狀晶在模具中生長(zhǎng),本例每個(gè)溫區(qū)的溫度自下而上依次升高,也就是說(shuō)第三溫區(qū)11溫度設(shè)置較低,第一溫區(qū)9溫度最高,第二溫區(qū)10的溫度介于第一溫區(qū)9和第三溫區(qū)11之間。如此設(shè)置,使柱狀晶的熔融態(tài)注入柱狀晶模具3中使,最下方先結(jié)晶,柱狀晶順著柱狀晶模具3往上生長(zhǎng),從而使柱狀晶的生長(zhǎng)效果更好,外形更加美觀。問(wèn)了控制溫度,本例在每個(gè)溫區(qū)上各設(shè)置一個(gè)測(cè)量溫度的熱電偶,從而更好的滿足不同柱狀晶的溫度需求。本例溫區(qū)的數(shù)量也可以如現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置為1個(gè),也可以根據(jù)柱狀晶的實(shí)際要求設(shè)置其他不同的數(shù)量。
本例的保溫罩4為方形,為了安裝硅鉬棒需要,將保溫罩4對(duì)應(yīng)硅鉬棒安裝的位置處開(kāi)兩個(gè)豎向長(zhǎng)槽,對(duì)應(yīng)兩列硅鉬棒。因硅鉬棒通電加熱時(shí),溫度很高,所以為了防止被燙傷,在所述豎向長(zhǎng)槽的外側(cè)設(shè)有保護(hù)罩8,所述保護(hù)罩8上與所述硅鉬棒對(duì)應(yīng)處設(shè)有散熱孔81。此外,為了便于接線通電,在安裝熱電偶的一側(cè)的保護(hù)罩8上還設(shè)有加熱件引線孔82和測(cè)溫器件接電孔83。
本例保溫罩4內(nèi)設(shè)有保溫層41,同樣,所述保溫頂蓋5內(nèi)也設(shè)有保溫層,所述保溫層為硬質(zhì)或軟質(zhì)的耐火保溫材料,比如,所述耐火保溫材料可以為各類保溫隔熱磚和保溫隔熱棉,也可以為纖維棉或纖維磚。本例纖維棉外觀上看起來(lái)跟棉花一樣,它是一種特殊的超細(xì)的滌綸化纖材料,本例纖維磚的材質(zhì)可以為硅酸鋁、氧化鋁、莫乃石、石墨中的一種。本例的保溫材料還可以為其他起到保溫效果的材料。
如圖4所示,所述支撐板6上設(shè)有將所述熱場(chǎng)裝置固定在其他部件上的固定部件61。本例為了將所述熱場(chǎng)裝置固定在自制真空腔中,所述固定部件61為固定片,通過(guò)螺釘孔611與真空腔內(nèi)的固定柱相配合固定。本例的固定片上還設(shè)有調(diào)節(jié)固定片長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)槽612,以便更好地與真空腔內(nèi)的固定柱配合,也可以更好地適用于不同尺寸的真空腔。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,維護(hù)方便,適用性廣;多溫區(qū)設(shè)置,有利于柱狀晶的生長(zhǎng),使柱狀晶的晶體更加美觀,令人滿意;無(wú)需選用鉬片、鎢桿這類價(jià)格高昂的高溫發(fā)熱材料,而選用硅碳棒或硅鉬棒,價(jià)格低,能夠有效降低整個(gè)裝置成本。
以上所述之具體實(shí)施方式為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式,并非以此限定本實(shí)用新型的具體實(shí)施范圍,本實(shí)用新型的范圍包括并不限于本具體實(shí)施方式,凡依照本實(shí)用新型所作的等效變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。