203587. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magas olvadáspontú, optikailag átlátszó fémvegyület alakos egykristályainak növesztésére
1 HU 203 587 B 2 darabokra feldaraboljuk, majd ismert módon elvégezzük a 3 egykristályokra jellemző minőségellenőrzési vizsgálatokat: Megmérjük a 3 egykristály keresztmetszetének geometriai méreteit 0,1 mm pontossággal, meghatározzuk a 3 egykristály integrált fényáteresztőképességét, villamos átütési szilárdságát, a 3 egykristály elemeinek kristálytani dezorientációját és a 3 egykristály mechanikai szilárdságát. A növesztett 3 egykristály kinyerési hányada az ismertetett példa esetén 86%-ot tesz ki. 2. példa Magas olvadáspontú, optikailag átlátszó fémvegyület alakos egykristályának növesztésére alkalmas eljárást az 1. példában leírt módon hajtjuk végre, azzal az eltéréssel, hogy 0,5.0,8.0,5 mm méretű kiindulási anyag ellenőrző részecskét veszünk. A hevítési hőmérsékletet 1300 "C-ra választjuk meg. A semleges gáz nyomását 10,30.104 Pa-ra választjuk. A kiindulási anyagot a 7 hevítő 31,14 kW teljesítménye mellett olvasztjuk meg, amely l,07xP teljesítménynek felel meg. A 14 oltókristályt a 7 hevítő 30,41 kW teljesítményével növesztjük, amely l,08xP teljesítménnyel azonos. A 3 egykristály 3,0 mm/perc sebességgel nyújtjuk, amennyiben 7 hevítő teljesítményét 31,41- 33,46 kW teljesítményhatáron belül változtatjuk, ez l,08-l,22xP teljesítménynek felel meg. A 3 egykristályt ezt követően 25 *C/perc sebességgel 1574 “C hőmérsékletre hűtjük. A használható 3 egykristály kinyerési hányada 86,5%-ot tesz ki. 3. példa Az eljárást az 1. példában leírt módon hajtjuk végre, azzal az eltéréssel, hogy a kiindulási anyag ellenőrzési részecskéjének méretét 0,6x0,6x0,7 mm-re választjuk. Az izzítási hőmérsékletet 1500 "C-ra állítjuk be. Az argongáz nyomását a 2 kamrában 10,79x104Pa értékre állítjuk be. A kiindulási anyag megolvasztását a 7 hevítő 32,01 kW teljesítménye mellett végezzük el, a 14 oltókristály leolvasztását 31,43 kW teljesítmény mellett, a 3 egykristály növesztését 31,43 kW teljesítménnyel végezzük. A 3 egykristály nyújtását a 7 hevítő 31,43-35,55 kW tartományba eső teljesítménnyel végezzük 2,0 mm/perc sebességgel. A 3 egykristályokat 1600 'C hőmérsékletre hűtjük 20 "C/perc hűtési sebességgel. Ezt követően a 7 hevítőt lekapcsoljuk. A használható 3 egykristályok kinyerési hányada 88,5%-otteszígyki. 4. példa Tíz darab leukozafír cső előállítása során, amelyek külső átmérője 20 mm, belső átmérője 18 mm és hossza 800 mm, olyan 4 átalakítókészüléket alkalmazunk, amelynek felső 6 homloklapja 20,2 mm külső átmérőjű, 17,9 mm belső átmérője 19,1 mm és szélessége 0,3 mm. A kiindulási anyag ellenőrző részecskéjének mérete 0,9x0,9x0,7 mm. A 2 kamrát 1400 ’C hőmérsékleten 30 percig izzítjuk. A 2 kamrába betöltött semleges gáz nyomás 8,8 lxlO4 Pa. Eztkövetően az eljárást az 1 példában leírt módon hajtjuk végre, azzal az eltéréssel, hogy az ellenőrző részecske megolvasztásánál a 7 hevítő P teljesítménye 29,8 kW. A kiindulási anyag megolvadása a 7 hevítő 31,89 kW teljesítménynél következik be, a 14 oltókristály leolvadása a 7 hevítő 31,29 kW teljesítményénél következik be és a 3 egykristály növesztését a 7 hevítő 31,43 kW teljesítménye mellett végezzük. A 3 egykristály nyújtását 2,0 mm/perc sebességgel végezzük a 7 hevítő 31,58-34,57 kW tartományba eső teljesítménye mellett. A 3 egykristály lehtését 20 "C/perc sebességgel végezzük és a 3 egykristályt 1600 'C hőmérsékletre hűtjük. Ezt követően a 7 hevítőt lekapcsoljuk. A termelt 3 egykristály kinyerési hányada 75%-ot tesz ki. 5. példa Tíz darab leukozafír rudat kívánunk 12 mm-es átmérővel egykristályból előállítani. Az alkalmazott 4 alakítókészülék felső 6 homloklapjának átmérője 12,3 mm, és a 4 alakítókészülék tengelyében 2,0 mm átmérőjű kapilláris nyílás van kiképezve. Az eljárást az 1. példában leírt módon hajtjuk végre, azzal az eltéréssel, hogy az ellenőrző részecske mérete 4x4x4 mm. A kezdeti izzítási hőmérséklet 1400 °C, a 2 kamrába töltött semleges gáz nyomása 10,3x104 Pa. Az ellenőrző részecske megolvadásakor a 7 hevítő P teljesítménye 30,5 kW. A kiindulási anyag a 7 hevítő 33,55 kW teljesítménye mellett olvad meg, a 14 oltókristály leolvadása a 7 hevítő 32,94 kW teljesítménye mellett következik be, a 3 egykristály növesztése a 7 hevítő 32,94 kW-os teljesítményével történik. A 3 egykristály nyújtását 1 mm/perc sebességgel végezzük a 7 hevítő 32,94-37,21 kW tartományba eső teljesítménye mellett. A keletkezett 3 egykristályokat 1550 *C hőmérsékletre hűtjük 30 "C/perc hűtési sebességgel. A használható 3 egykristályok kinyerési hányada 78%. 6. példa Az eljárás során tíz darab 10 mm külső átmérőjű rubincsövet állítunk elő. Erre a célra olyan 4 alakítőkészüléket alkalmazunk, amelynél a felső 6 homloklap külső átmérője 10,2 mm, belső átmérője 7,9 mm, az 5 gyűrűkapilláris szélessége 7,9 mm és annak átlagos átmérője 9,0 mm. Az eljárást az 1. példánál leírtakkal azonos módon végezzük, azzal az eltéréssel, hogy kiindulási anyagként rubindarabokat, pontosabban alumíniumoxidot 0,5-3% mennyiségű krómoxid adalékkal alkalmazunk és a kiindulási anyag ellenőrző részecskéjének mérete 0,9x0,6x0,6 mm. Az első izzítást 1350 *C hőmérsékleten végezzük, majd 2 kamrába 9.81.104 Pa nyomású semleges gázt töltünk. Ezt követően a 4 alakítókészüléket és az 1 tégelyt 2030 "C hőmérsékletre hevítjük. A 7 hevítő P teljesítménye a kiindulási anyag ellenőrző részecskéjének megolvadásakor 30,2 kW. A kiindulási anyag a 7 hevítő 31,41 kW teljesítménye mellett olvad meg, a 14 oltókristály leolvadása a 7 hevítő 31,11 kW teljesítménye mellett következik be, míg a 3 egykristály növesztését a 7 hevítő 30,80 kW teljesítményével 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6
