Устройство для перемешивания расплава Советский патент 1985 года по МПК C30B35/00 

1 Изобретение относится к устройст вам перемешивания и подачи подпитывающего кристаллизуемого материала в кристаллизационный аппарат, а именно жидкофазной эпитаксии. Известно устройство для подачи порошковых материалов в тигель, состоящее из бункера, дозатора, виб ратора 1 Одрако это устройство сложно и громоздко. Загрузка компонентов шахты с помощью такого устройства приводит к значительньм потерям порошкового материала из-за восходящих тепловых потоков в ростовой печи, что недопустимо при росте эпитаксиальных резкоземельных пленок гранатов, свойства которых силь ,но зависят от соотношения входящих в пленку компонентов. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее вап с приводом, вертикальные и горизонтальные лопасти. При этом вертикальные лопасти шарнирно соеди нены с горизонтальными. Для снижения пускового момента и предотвращения обратного движения вертикаль ных лопастей вертикальные лопасти снабжены горизонтальными консолями а горизонтальные лопасти - ограничи телями поворота вертикальных лопас тей. При этом привод выполнен ревер сивным С23. Недостатками известного устройс ва являются различие в усилиях наг рузки на ведущий вал при прямом и реверсионном вращении (применение односторонних ограничителей), а та же отсутствие перемешивания матери ла в центральной части объема. Кро ме того, в устройстве не предусмот рена возможность загрузки дополни:тельных порций материала. Применение для загрузки таблето и перемешивания раствора-расплава двух различных устройств продлевает время технологического цикла из-за необходимости провести опера цию загрузки материала, сменить од но устройство другим, затем переме шать расплав. При извлечении обоих устройств из тигля на них застываю остатки раствора-расплава, что ведет к неизбежной потере кристаллизуемого дорогостоящего материала Целью изобретения является инте сификация перемешивания при выращи вании кристаллов из расплава и жид 2 кофазной. эпитаксии с подачей подпитывающего кристаллизуемого, материала и снижение его потерь. Поставленная цель достигается тем, что устройство для перемешивания расплава, включающее вал, соединенный с приводом,, вертикальные лопасти, размещенные на П-образной раме, укрепленной на валу, снабжено платформой, укрепленной в нижней части П-образной рамы и выполненной с углублениями по всей поверхности, имеющими отверстия, вертикальным стержнем, расположенньм в центральной части платформы для размещения таблеток подпитывающего кристаллизуемого материала, и вилкообразным фиксатором таблеток, установленным на валу. .На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство состоит из керамического ведущего вала 1, патрона 2, соединяющего устройства с ведущим валом, вертикальных вращающихся лопастей 3. служащих для перемешивания раствора-расплава и размещенных на П-образной раме 4. Угол поворо-та лопастей определяют ограничители 5. Устройство снабжено также рифленной загрузочной платформой 6 с отверстиями, на которой вертикально укреплен плоский стержень 7 для удержания таблеток шихты 8. Всплытие таблеток предотвращается вилкообразным фиксатором 9. Шихта прессуется в таблетки специальной формы с отверстием. Таблетки нанизываются на стержень 7 и закрепляются фиксатором 9. При погружении устройства на заданную глубину в тигель с расплавом раствор-расплав продавливается сквозь отверстия платформы и через зазор между платформой и стенками тигля, перемешиваясь при этом. Во время реверсного вращения расплав перемешивается вертикальными лопастями, а также гранями таблеток фиксатором и рифленной платформой. По мере растворения таблеток шихты дополнительной лопастью для перемешивания раствора-расплава становится стержень 7. Таким образом, расплав перемешивается по всему объему, сокращая время растворения таблеток ,и последующей гомогенизации кристаллизуемого материала. 3 В процессе извлечения устройства из тигля расплав стекает с загрузочной платформы, благодаря ее воронкообразному профилю, и удаляется в отверстия, а также стекает с вертикальных лопастей и стержней, что значительно снижает потери крис таллизуемого материала. Применение предлагаемого устройства во время технологического цикла исключает необходимость применения двух приспособлений для загрузки таблетированной шихты и перемешивания раствора-расплава, сокращает количество операций, производимых при смене одного приспособления другим. В одну операцию соединяется 7 подпитка и перемешивание расплава., фиксатора 9 и плоского стержня 7 позволяет производить перемешивание в центре тигля, лопасти 3 перемешивают расплав у стенок тигля. Воронки загрузочной платформы 6 перемешивают материал у дна тигля, не позволяя тяжелым компонентам расплава опустится на дно 4 Таким образом, эффективность предлагаемого устройства определяется уменьшением количества используемых приспособлений, числа операций, производимых в процессе технологического цикла, а также сокращением времени гомогенизации расплава.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ РАСПЛАВА, вкпючакяцее вал, соединенный с приводом, вертикальные лопасти, размещенные на П-образной раме, укрепленной на валу, отличающееся тем, что, с целью интенсификации перемептвания при выращивании кристаллов из расплаВа и жидкофазной эпитаксии с подачей подпитывающего кристаллизуемого материала и снижении его потерь, оно снабжено платформой, укрепленной в нижней части П-образной рамы и выполненной с углублениями по всей поверхности, именяцими отверстия, вертикальным стержнем, расположенным в центральной части платформы для размещения таблеток подпитывшощего кристаллизуемого материала, и вилкообразным фиксатором таблеток, установленным на ва лу.