一种用于柱状晶生长的热场装置的制作方法

本实用新型涉及一种热场，尤其涉及一种用于柱状晶生长的热场装置。

背景技术：

在金属铸锭过程中，如果想要获得令人满意的晶体定向生长效果，在晶体生长过程中必须使用热场。

现有技术设计的热场结构非常复杂，制造和维护都不容易，并且目前广泛使用钼片、钨杆等高温发热材料，这类材料价格昂贵，成本高。

技术实现要素：

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种用于柱状晶生长的热场装置。

本实用新型包括炉体，所述炉体的侧壁上设有将所述炉体加热到一定温度的加热件，所述炉体外侧还设有保温罩，所述热场装置还包括设置在保温罩上方的保温顶盖，设置在保温罩下方的支撑板，所述保温顶盖上设有注入柱状晶熔融态的注入口。

本实用新型作进一步改进，所述炉体的侧壁上还设有用来测量炉体温度的测温器件。

本实用新型作进一步改进，所述测温器件为热电偶。

本实用新型作进一步改进，所述炉体上设有1个以上温区，如果所述温区的数量为两个以上，每个温区的温度自下而上依次升高。

本实用新型作进一步改进，所述加热件为硅碳棒或硅钼棒。

本实用新型作进一步改进，所述加热件设置在所述炉体的两侧，所述保温罩上设有与所述加热件对应的安装槽。

本实用新型作进一步改进，所述安装槽外侧设有保护罩，所述保护罩上与所述加热件对应处设有散热孔。

本实用新型作进一步改进，所述保护罩上还设有加热件引线孔和测温器件接电孔。

本实用新型作进一步改进，所述保温罩和保温顶盖设有保温层，所述保温罩和保温顶盖设有保温层，所述保温层采用的材料为耐火保温材料。

本实用新型作进一步改进，所述支撑板上设有将所述热场装置固定在其他部件上的固定部件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结构简单，制造容易，维护方便，适用性广；多温区设置，有利于柱状晶的生长；硅碳棒或硅钼棒价格低，有效降低整个装置成本。

附图说明

图1为本实用新型内部结构示意图;

图2为加热件安装结构示意图；

图3为安装保护罩的保温罩结构示意图；

图4为支撑板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-图3所示，本实用新型包括炉体1，所述炉体1的侧壁上设有加热件，所述炉体1内设有柱状晶模具3，其中，所述柱状晶模具3是额外加入的耗材 ，并非本热场装置的固定配置，其形状和大小可以根据实际的柱状晶生长需要配置。所述炉体1外侧还设有保温罩4，所述热场装置还包括设置在保温罩4上方的保温顶盖5，设置在保温罩4下方的支撑板6，所述保温顶盖5上设有与所述柱状晶模具3连通的注入柱状晶熔融态的注入口51。

此外，为了控制炉体1内的温度，本例炉体1的侧壁上还设有用来测量炉体温度的测温器件7，本例测温器件7为热电偶。

本例的加热件可以为硅碳棒或硅钼棒，本例选取硅钼棒沿所述炉体1两侧对称设置。本例将所述炉体1的相对两侧各设置24个硅钼棒，所述硅钼棒呈两列排列，每列有12个，其中，最上层两侧各8个硅钼棒相连组成第一温区9，中间两侧各8个硅钼棒相连组成第二温区10，最下方8个硅钼棒相连组成第三温区11，为了有利于柱状晶在模具中生长，本例每个温区的温度自下而上依次升高，也就是说第三温区11温度设置较低，第一温区9温度最高，第二温区10的温度介于第一温区9和第三温区11之间。如此设置，使柱状晶的熔融态注入柱状晶模具3中使，最下方先结晶，柱状晶顺着柱状晶模具3往上生长，从而使柱状晶的生长效果更好，外形更加美观。问了控制温度，本例在每个温区上各设置一个测量温度的热电偶，从而更好的满足不同柱状晶的温度需求。本例温区的数量也可以如现有技术中设置为1个，也可以根据柱状晶的实际要求设置其他不同的数量。

本例的保温罩4为方形，为了安装硅钼棒需要，将保温罩4对应硅钼棒安装的位置处开两个竖向长槽，对应两列硅钼棒。因硅钼棒通电加热时，温度很高，所以为了防止被烫伤，在所述竖向长槽的外侧设有保护罩8，所述保护罩8上与所述硅钼棒对应处设有散热孔81。此外，为了便于接线通电，在安装热电偶的一侧的保护罩8上还设有加热件引线孔82和测温器件接电孔83。

本例保温罩4内设有保温层41，同样，所述保温顶盖5内也设有保温层，所述保温层为硬质或软质的耐火保温材料，比如，所述耐火保温材料可以为各类保温隔热砖和保温隔热棉，也可以为纤维棉或纤维砖。本例纤维棉外观上看起来跟棉花一样，它是一种特殊的超细的涤纶化纤材料，本例纤维砖的材质可以为硅酸铝、氧化铝、莫乃石、石墨中的一种。本例的保温材料还可以为其他起到保温效果的材料。

如图4所示，所述支撑板6上设有将所述热场装置固定在其他部件上的固定部件61。本例为了将所述热场装置固定在自制真空腔中，所述固定部件61为固定片，通过螺钉孔611与真空腔内的固定柱相配合固定。本例的固定片上还设有调节固定片长度的调节槽612，以便更好地与真空腔内的固定柱配合，也可以更好地适用于不同尺寸的真空腔。

本实用新型结构简单，制造容易，维护方便，适用性广；多温区设置，有利于柱状晶的生长，使柱状晶的晶体更加美观，令人满意；无需选用钼片、钨杆这类价格高昂的高温发热材料，而选用硅碳棒或硅钼棒，价格低，能够有效降低整个装置成本。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。