用于超高溫晶體生長爐的釔鋯固溶體陶瓷

梁新星，黃小衛，梁奇星，劉小鋼，沈遠勝，牛沈軍

(鄭州方銘高溫陶瓷新材料有限公司，鄭州 452370)

0 引 言

藍寶石具有良好的機械性能和物理性能，如硬度高，機械穩定性好和顯著的抗熱沖擊性能等[1]，在眾多領域得到了廣泛應用。泡生法是目前應用最為廣泛的人工生長藍寶石的方法之一，Kympoulo在1926年首先提出來此方法，可應用于晶體的生長，而后前蘇聯的Musatov又將此方法改進，被首次應用到藍寶石單晶的制備中[2]。泡生法通過籽晶與熔體界面接觸并以極其緩慢的速度提拉籽晶，最后形成一個單晶晶錠。結晶過程中的微量提拉減少了溫場擾動，使爐內溫場更均勻[3-4]。該方法技術成熟，成本較低，適合大批量生產。泡生法生長藍寶石時晶體質量好壞的關鍵在于溫場是否穩定。傳統藍寶石晶體生長爐的保溫系統通常采用多層鎢鉬隔熱屏的形式，可以滿足晶體生長需要的條件，但生產過程中的熱量損失過多，增加了生長成本；嚴重的電能損耗增加了穩定爐內溫場的難度，容易出現晶界氣泡、晶體應力開裂、粘鍋等一系列問題，影響晶體品質。

1 釔鋯固溶體陶瓷

1.1 制備方法

按配方的質量分數稱取各種原料，所使用的原料滿足一定的純度和粒度范圍，由于在生產過程中人為等因素，在稱料過程中允許含有微量的雜質；稱料完成后，將原料加入三維混煉設備中混合12～24 h，得到釔鋯勻和原料；以高純氧化鋯(99.95%)和氧化釔(99.99%)為原料，經混料后采用高頻加熱熔殼法在2 850 ℃下進行熔煉結晶，通過此法結晶后可得到純凈的釔鋯固溶體陶瓷；……