一種氧化鋯纖維磚保溫結構的制作方法

本實用新型涉及保溫材料結構尤其涉及一種應用于感應加熱單晶提拉爐中的氧化鋯纖維材料保溫結構。

背景技術：

一般情況下，采用中頻感應加熱單晶爐生長高熔點(1800℃以上)的氧化物晶體，一般采用致密的氧化鋯和氧化鋁磚組合溫場。氧化鋯磚強度高、耐溫高，高溫下不易變形，是一種較理想的保溫材料，但在生長熔點超過2000℃以上的晶體時，長晶功率消耗大、銥坩堝揮發嚴重、易變形，會導致坩堝使用周期數變少，晶體生長及產業化成本增加。因此，需要選擇熱導率更低的、保溫性能更好的材料。

技術實現要素：

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，本實用新型目的實現了一種氧化鋯纖維材料保溫結構，包括內層結構、中間層結構、外層結構，所述的中間層結構置于內層結構與外層結構之間；其特征在于所述的內層結構、中間層結構、外層結構均為圓筒形結構。

進一步所述的內層結構為氧化鋯磚或氧化鋯砂中的任意一種。

進一步所述的中間層結構為氧化鋯纖維磚制成。

進一步所述的外層結構的材料為氧化鋁、氧化鋯或石英桶中的任意一種。

進一步所述的內層結構為圓桶、平口拼接或子母槽式拼接中的任意一種。

進一步所述的中間層結構為圓桶、平口拼接或子母槽式拼接的任意一種。

進一步所述的內層結構、中間層結構、外層結構的直徑關系為內層結構的外圈直徑小于中間層結構的內圈直徑；中間層結構的外圈直徑小于外層結構的內圈直徑。

進一步所述的子母槽式拼接為在每一個的單位結構上一端設置一個凸塊；在另一端設置一個凹槽；所述的凸塊嵌入另一個單位結構的凹槽內。

進一步所述的凸塊為三角形、正方形、半圓形中的任意一種，所述的凹槽也為三角形、正方形、半圓形中的任意一種；與所述的凸塊相適配。

進一步所述的平口拼接為每一個的單位結構上的一端與相鄰的另一個單元結構以平面或者Z字形中的任意一種的形式相接。

本實用新型的技術效果：

1、采用氧化鋯纖維磚組成的溫場結構，能夠有效的控制固液界面處的軸向和徑向溫度梯度，有利于形成均勻、穩定、易于調節的溫場，從而有利于晶體的生長；

2、由于氧化鋯纖維磚導熱系數小，可以有效保護坩堝中的溫度，保溫效果較好，從而降低銥金坩堝的發熱量，大幅度降低功耗，延長銥金坩堝的使用周期數；

3、由于氧化鋯纖維磚耐高溫，在晶體生長的過程中不易出現晶化的現象，可反復使用。

附圖說明

圖1是本實用新型的剖視圖。

圖2是本實用新型在B-B方向剖視圖。

圖3是本實用新型的第一實施例的內層結構、外層結構的剖視圖。

圖4是本實用新型的氧化鋯纖維磚的剖視圖

圖5是本實用新型的氧化鋯纖維磚在A-A方向的剖視圖。

圖6是本實用新型的第二實施例的內層結構、外層結構的剖視圖。

圖7是本實用新型的第三實施例的內層結構、外層結構的剖視圖。

圖8是本實用新型的內層結構、外層結構第二拼接方式的剖視圖。

圖9是本實用新型的內層結構、外層結構第三拼接方式的剖視圖。

圖10是本實用新型的內層結構、外層結構的第四拼接方式的剖視圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

結合附圖1、附圖2所示的是本實用新型的第一實施例，本實用新型總的一種氧化鋯纖維磚保溫結構，包括內層結構1、中間層結構2、外層結構3；中間層結構2置于內層結構1與外層結構3之間；內層結構1、中間層結構2、外層結構3均為圓筒形結構；在附圖1和附圖2中，所示的內層結構1、中間層結構2、外層結構3的厚度關系為中間層結構2的厚度大于內層結構1的厚度；內層結構1的厚度大于外層結構3的厚度；內層結構1、中間層結構2、外層結構3的直徑關系為內層結構1的外圈直徑小于中間層結構2的內圈直徑；中間層結構2的外圈直徑小于外層結構3的內圈直徑。在內層結構1為氧化鋯磚或氧化鋯砂中的任意一種，中間層結構2為氧化鋯纖維磚4制成；外層結構3的材料為氧化鋁、氧化鋯或石英桶中的任意一種。

本實用新型的內層結構1、外層結構3的材料可以根據不同的晶體的生長溫度使用兩種或者三種進行組成使用。

在附圖3中所示的是本實用新型第一實施的拼接方式，在內層結構1和中間層結構2中可以采用多種的拼接方式，采用圓桶、平口拼接或子母槽式拼接，附圖3中所示的采用的子母槽式拼接中的一種采用了三角的凸塊進行拼接，如附圖4和5所示的是中間層2中的氧化鋯纖維磚4的剖視圖以及在A-A方向的縱向剖視圖。

在附圖6所示的是本實用新型的第二實施的拼接方式在內層結構1和中間層結構2中采用平口的拼接方式。可以在內層結構1和中間層結構2中使用，平口拼接為每一個的單位結構上的一端與相鄰的另一個單元結構以平面的形式相接。

在附圖7所示的本實用新型的第三實施的拼接方式在內層結構1和中間層結構2中采用圓桶的拼接方式。

在附圖8中所示的本實用新型的第四實施的拼接方式在內層結構1和中間層結構2中是采用子母槽式拼接中的方形的凸塊5進行拼接。

在附圖9中所示的本實用新型的第四實施的拼接方式在內層結構1和中間層結構2中是采用子母槽式拼接中的半圓形的凸塊5進行拼接。

在附圖10中所示的本實用新型的第四實施的拼接方式在內層結構1和中間層結構2中是采用“Z”字型的拼接方式。

在附圖3、附圖9、附圖8中所示的子母槽式拼接中，子母槽式拼接為在每一個單位結構上一端設置一個凸塊5；在另一端設置一個凹槽6；凸塊5嵌入另一個單位結構的凹槽6內，形成拼接結構。凸塊5為三角形、方形、半圓形中的任意一種，凹槽6也為三角形、方形、半圓形中的任意一種；與凸塊5相適配；在內層結構1和中間層結構2的拼接應用中可以隨意組合，如內層結構1采用三角形，中間層結構2可以采用三角形、方形、半圓形中的任意一種；如內層結構1采用方向，中間層結構2同樣可以采用三角形、方形、半圓形中的任意一種；如內層結構1采用半圓形，中間層結構2也可以采用三角形、方形、半圓形中的任意一種；這樣同樣可以任意的搭配，同樣具有本實用新型的效果。

本實用新型提供的一種氧化鋯纖維磚保溫結構，其中，氧化鋯纖維磚7指氧化鋯纖維通過深加工制成的保溫材料，其純度高、密度低、常溫熱導率低、耐腐蝕、高溫下性能穩定、無揮發、無污染、經久耐用、綠色環保、熔點高達2700℃，其在2200℃的高溫下可長期使用，是現有已知的金屬氧化物中使用溫度最高的一種超高溫耐火保溫隔熱材料，其保溫性能明顯優異于氧化鋯磚；解決了傳統高溫氧化物晶體生長用溫場結構中的溫度梯度不宜調節以及晶體生長功耗較大問題，氧化鋯纖維磚應用在感應提拉爐晶體生長溫場結構中，能夠在固液界面處形成易于調節的溫度梯度，同時大幅度降低晶體生長的功耗，提高坩堝的使用壽命，節約生產成本。這樣的結構形成了在生長熔點超過2000℃以上的晶體時，采用的保溫結構就能保證銥坩堝不變形、不揮發的作用。

本實用新型的結構中的氧化鋯磚以及氧化鋯纖維磚在本實用新型中可以根據不同的晶體的生長溫度使用兩種或者三種進行組成使用。

作為本實用新型的實施例，對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型，也是本實用新型的保護范圍。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。