下降法晶體生長(zhǎng)爐是用于熔體法制備單晶材料的高溫設(shè)備,依托坩堝下降工藝,通過精準(zhǔn)控制溫場(chǎng)、降溫速率與坩堝移動(dòng)速度,實(shí)現(xiàn)熔體定向凝固結(jié)晶。設(shè)備可配置真空或氣氛保護(hù)環(huán)境,降低材料氧化、揮發(fā)帶來的影響,適配多類金屬、氧化物晶體的研制,多用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)與小批量試樣制備,可根據(jù)物料特性調(diào)整溫區(qū)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行參數(shù)。
下降法晶體生長(zhǎng)爐以坩堝下降結(jié)晶工藝為核心,依靠爐內(nèi)建立穩(wěn)定的梯度溫場(chǎng),將裝有原料的坩堝按設(shè)定速率緩慢下移,使熔體由下至上逐步完成定向凝固,以此生長(zhǎng)出結(jié)構(gòu)完整的單晶試樣。設(shè)備主要包含高溫加熱腔體、溫控系統(tǒng)、坩堝升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、真空與氣氛管路、冷卻模塊等部分。
爐體可實(shí)現(xiàn)真空密封處理,能夠通入惰性保護(hù)氣體,有效抑制高溫狀態(tài)下原料氧化、組分揮發(fā)問題,保障晶體生長(zhǎng)過程的環(huán)境穩(wěn)定性。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以精準(zhǔn)調(diào)控坩堝下降速度,搭配多段式溫區(qū)設(shè)計(jì),形成可控的溫度梯度,減少晶體內(nèi)部產(chǎn)生裂紋、位錯(cuò)、氣孔等缺陷。整套溫控系統(tǒng)可以完成升溫、保溫、緩慢降溫全流程程序設(shè)置,工藝參數(shù)可存儲(chǔ)調(diào)用,方便多次重復(fù)試驗(yàn)。
該設(shè)備適配氧化物、特種合金等多種材料的單晶制備工作,廣泛應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室、科研院所的新材料研發(fā)場(chǎng)景。設(shè)備可根據(jù)樣品尺寸、熔點(diǎn)、物料特性做結(jié)構(gòu)調(diào)整,適配不同規(guī)格坩堝。在實(shí)際使用過程中,溫場(chǎng)均勻性、下降速率、降溫曲線都會(huì)直接影響晶體成型質(zhì)量,操作人員可結(jié)合材料屬性調(diào)試工藝參數(shù),以此獲得品質(zhì)穩(wěn)定的晶體樣品,為材料性能研究提供合格試樣。
























