Холодный тигель Советский патент 1988 года по МПК C30B15/12 

со 00

4ib tC

О СО

Изобретение касается холодного тигля для плавления и кристаллизации неорганических соединений. И позво-- ляет обеспечить выращивание совершенных кристаллов. Тигель выполнен в форме металлических охлаждаемых изнутри трубок, образующих его стенки, вокруг которых расположена .индукционная катушка. Под дном тигля расположена дополнительная независимая индукционная катушка. Получают кристаллы, свободные от напряжений. 1 ил. СО

см

Изобретение относитсяк к холодному тиглю для плавки и кристаллизации неорганических соединений методом гарнисажа.

Цель изобретения - обеспечение выращивания совершенных кристаллов.

На чертеже представлен тигель разрез.

Стенки тигля выполнены из.металлических, например медных, трубок 1, изогнутых под прямым углом и расположенных по окружности. Трубки 1 расположены друг от друга на расстоянии 0,3 мм, внешний диаметр их равен 10 мм. Трубки заделаны в дне тигля, а верхние концы их запаяны в распределительное кольцо 2. Внутренняя урубка 3 входит во внешнюю трубку 1 в районе колена 4 и связана с распределительным кольцом 2 через колено. Связь трубок I и 3 осуществляется с помощьнх паяных соединений 5 и 6, позволяющих быстро- и просто заменить трубки 1 и 3 в случае выхода их из строя. Распределительное кольцо 2-с трубками 1 и 3 соединено с несколькими входными и выходными патрубками 7 и 8 для охлаждающей среды. Целесообразно для защиты трубок 1 от коррозии наносить на них защитное покрытие. В случае медных трубок хорошо зарекомендовало себя родиевое покрытие .толщиной 6 мкм.

Дно 9 тигля состоит из опорного элемента 10, выполненного из диэлектрического материала, пластины 11 из диэлектрического материала, например кварца, инертного по отношению к расплаву и кольца-держателя 12, также выполненного из диэлектрического материала, например оксида алюминия. Основной элемент 10 может быть вьшолнен из термостойкой синтетической смолы. В нем имеются выточки, в которых размещена пластина 11 и кольцо-держатель, 12, которое жестко связано с основным элементом 10, например, с помощью нейлоновых болтов 13. Резьбовое соединение позволяет прижимать пластину 11 к кольцу 14, служащему уплотнителем для охлаждающей среды. Для уменьшения местных механических напряжений, которые могут возникнуть между кольцом-держателем 12 и пластиной 11, между ними помещено эластичное кольцо, например ,Из тетрафторэтилена. Соединительные детали 15 и 16 играют роль соответст9

5

0

5

0

5

0

5

0

5

венНо входного и выходного отверстий для охлаждающей -среды.

Дно 9 тигля связано с опорами 17, выполненными в виде пружинящих цапф. Назначением 18 является компенсация герметических напряжений при расширении расплава в тигле в процессе его нагрева, благодаря чему предотвращается разрушение пластины 11. С помощью механизма (не показано) распределительное кольцо 2 вместе с трубками 1 и 3 может перемещаться в вертикальном направлении, благодаря чему оно может быть поднято вверх от дна 9 тигля или опущено вниз по направлению к нему.

Описанный холодный тигель имеет внутренний диаметр 121 мм. Высота рабочего объема тигля 120 мм. Индукционная катушка 19 размещена около стенок тигля и питается от генератора с частотой электромагнитного поля 1-7 МГц.

Вторая индукционная катущка 20, работающая от генератора, генерирующего электромагнитное поле такой же или отличной частоты, размещена под дном 9 тигля. Генератор, питающий индукционную катушку 20, например, генерирует электромагнитное поле частотой 7-10 КГц. Оба генератора могут работать независимо друг от дру- га.

При работе тигля распределитель ное кольцо 2 с трубками 1 и 3 закрепляется с помощью резьбового соединения на входном и выходном патрубках для охлаждающей среды и перемещается с помощью специального средства в направлении к установленному на пружинящих цапфовых опорах к дну 9 тигля. Кольцо-держатель 12 охватывает трубки, повьш1ает сопротивление трубок 1 тигля к изгибающим усилиям. Цосле окончания плавки и кристаллизации стенку тигля, образованную трубками 1, поднимают вверх, отделяя ее от дна. Содержимое тигля при этом легко может быть выгружено вниз через образующееся отверстие. Получают кристаллы, свободные от напряжений.

Формула изобретения

Холодный тигель для плавки и кристаллизации неорганических соединений, выполненный в форме металлических

охлаждаемых изнутри трубок, образующих стенки тигля, вокруг которых расположена индукционная катушка, и имеющий охлаждаемое дно из диэлектрического материала, отличающийся тем, что, с целью обеспечения выращивания совершенных кристаллов, тигель снабжен дополнительной независимой индукционной катушкой, расположенной под его дном.

5 б t