藍寶石級高純氧化鋁

生產藍寶石晶體主要消耗的原料為氧化鋁粉體或碎晶。國內生產的藍寶石很多只能用來做中低亮度的襯底,也就是藍寶石級高純氧化鋁品質較低,如晶體泛黃、輻照後顯色、裂晶、雙晶、位元錯密度大等等,除了工藝外,原料好壞有著重要的影響。

目前國內生產高純氧化鋁的主流技術有三種:多重結晶法、醇鹽水解法、直接水解法。多重結晶法具體又分為硫酸鋁銨熱解法和碳酸鋁銨熱解法。目前國內山東,上海,貴州等地的廠家,多數採取這種方法。它的缺點就是金屬離子以及鹵素元素難以去除,純度可以達到4N,基本已經極限了;從純度上說,它的缺陷挺大,一般只能用在焰熔法寶石上,要直接拿來做大尺寸藍寶石晶體原料就很難。但如果先用焰熔法做成白寶石碎料,相當於先進行了一次結晶提純,就可以用於生長大尺寸晶體,但仍無法滿足高端要求。

醇鹽水解法具體又分為異丙醇鋁法和膽鹼法。其中膽鹼法是目前國內規模最大的4N級氧化鋁生產方法。河北廠家用的是膽鹼法,但其產品幾乎全部都銷到螢光粉行業去了,在晶體行業似乎沒見到他們的蹤影。大連有幾個廠用的基本都是異丙醇鋁法,產品純度一般優於膽鹼法,國內YAG晶體行業比較習慣於用這種方法做的料。

直接水解法就是鋁跟水直接反應生成氫氧化鋁,水解過程在全密閉有機內襯環境中進行,不添加任何催化劑。這種方法能做出4N及5N的氧化鋁。目前國內廣州金凱就是用這種生產方法。水解法的缺陷,業內人士評價是無法再次提純,原料是什麼級別,做出來的氧化鋁,就是什麼級別,不可能超越原料水準。但這種評價的前提是,最終產品只做到粉料為止,如果再接著把粉料加工成高密度的結晶態料塊,就可以提高純度,超越原料級別水準。


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藍寶石晶體的坩堝

目前藍寶石單晶爐所使用的坩堝有銥坩堝,鎢坩堝,鉬坩堝。從實際應用的角度來說,銥坩堝對藍寶石的污染最鎢坩堝小,但價格太昂貴,成本較高;而鎢坩堝和鉬坩堝相對便宜很多,但是污染相對較大。採用銥坩堝的一般銥坩堝本身就是發熱體,但是採用鎢、鉬坩堝的較少採用坩堝本身來做發熱體。烏克蘭頓涅茨的Ikal-200型晶體生長爐,採用鉬坩堝、鉬隔熱屏、鎢加熱體,在高溫下將揮發出鉬和鎢原子。當然採用鎢、鉬坩堝本身做發熱體的也不是沒有(據說國內有做的很不錯的),都是相對而言,工藝的選擇和溫場的設置都是非常關鍵的因素。不同的晶體生長方法,使用的坩堝也會不同,如泡生法(KY)一般使用鎢坩堝,熱交換法(HEM)一般使用鉬坩堝,因為熱交換法最後要砸鍋取單晶,而鉬坩堝價格最便宜。根據坩堝製造工藝,又可分為壓制燒結坩堝和旋壓坩堝,壓制燒結坩堝品質較低,純度、密度較低,使用壽命相對較短,價格相對便宜;旋壓坩堝品質較高,純度、密度較高,使用壽命較長,價格高。據瞭解,國內長晶爐一般是採用壓制燒結坩堝。


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藍寶石長晶爐工業加熱電源的好處

藍寶石長晶爐工業加熱電源的好處在於以下幾點藍寶石長晶爐

1.掌控熱場使藍寶石晶體的品質更高:因爐內藍寶石晶體在長晶和退火過程中對溫度變化非常敏感,採用高精度電源調節爐體熱場系統控制溫度成為必然。

2.電源可靠不罷工,藍寶石晶體成品率提高:因採用泡生法工藝,單爐晶體生產週期長,採用多閉環控制技術及軍工電源可靠性生產工藝及流程,使電源的可靠性得到保障。

3.符合未來國家電網管理要求:無需濾波無功補償裝置,降低設備成本投入,採用高頻開關PWM整流,在電源輸入端增加移相變壓器進行12脈整流技術,保證高功率因數和低諧波。

4.符合國家節能減排要求、節約用電,降低生產成本:採用移相整流技術,實現IGBT軟開關,減小開關損耗,以實現高效率低能源損耗。

5.符合高可靠運行節約化生產要求:標準化程度高,可維護性好,可實現大批量標準化配套生產,維護方便。

6.符合國家安全生產企業安全用工要求:通過了人體安全檢測報告,對長期工作在現場一線的工作人員:防止電磁輻射,防止高壓危險,同時保持良好的接地措施。


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藍寶石長晶爐工業加熱電源的特點

藍寶石長晶爐工業加熱電源的特點藍寶石長晶爐

1. 藍寶石長晶爐工業加熱電源輸出電壓、功率控制精度高,可達到萬分之六,可實現1W為步進單位進行調節:因爐內藍寶石晶體在長晶和退火過程中對溫度變化非常敏感,採用高精度電源調節爐體熱場系統控制溫度成為必然。

2.藍寶石長晶爐工業加熱電源可靠性高,可連續滿負荷長期運行:因採用泡生法工藝,單爐晶體生產週期長,採用多閉環控制技術及軍工電源可靠性生產工藝及流程,使電源的可靠性得到保障。

3. 藍寶石長晶爐工業加熱電源轉換效率高,可達到85%以上(額定功率條件下):採用移相整流技術,實現IGBT軟開關,減小開關損耗,以實現高效率低能源損耗。

4. 藍寶石長晶爐工業加熱電源輸入功率因數高,全範圍功率因數高於0.94,基波功率因數可達到0.99.,網側諧波電流畸變率小,不超過21%:無需濾波無功補償裝置,降低設備成本投入,採用高頻開關PWM整流,在電源輸入端增加移相變壓器進行12脈整流技術,保證高功率因數和低諧波。

5.藍寶石長晶爐工業加熱電源模組化設計,通過模組並聯均流來實現電源大功率的要求:標準化程度高,可維護性好,可實現大批量標準化配套生產,維護方便。

6.藍寶石長晶爐工業加熱電源產品符合人體安全:通過了人體安全檢測報告,對長期工作在現場一線的工作人員:防止電磁輻射,防止高壓危險,同時保持良好的接地措施。


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藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢錸絲

藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢錸合金絲通過摻雜錸元素從而提高絲的韌性降低脆斷轉變溫度,提高再結晶溫度和抗鎢錸絲蠕變性能。藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之可以用於在高溫惰性環境中捆綁鎢加熱子和籽晶棒,藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢錸絲的常用型號是直徑0.5毫米的鎢錸25其含錸25%。與鎢在含錸25%的合金化,錸鎢變得更韌性和可加工。鎢錸絲具有良好的電氣性能,可用作高溫熱電偶絲材。

鎢錸絲的熔點為3120—3360℃,最高可以使用到3000℃。鎢錸絲具有熱電勢高、靈敏度高、不溶解於任何獨立的酸等特點,鎢錸絲的原料在中國儲量豐富、價格便宜等優點。在一些要求高可靠性的電光源產品為防止燈絲的斷裂常在摻雜鎢絲中加入錸稱為鎢錸絲,鎢錸絲可以使鎢的延脆轉變溫度下降到室溫或室溫以下。鎢錸絲就是可以使鎢的脆性得到延伸,在較低的溫度下甚至是室溫或更低的溫度。

鎢錸絲另外還有26%Re這種經常用到的鎢錸合金主要用作熱電偶材料,鎢錸熱電偶主要優勢表現在:1,回應速度快。2,測溫範圍廣泛,最高可達2500℃。但一般用在惰性氣氛或者還原性氣氛中,否則需要加保護套管,一般為鉬合金套管!


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