藍寶石長晶爐用鎢鉬制品的簡介

【中鎢在線新聞網-鎢新聞】

純鎢鉬產品是作為藍寶石生長爐的重要材料。藍寶石長晶爐用鎢鉬制品主要是以純度高于99.95%的鎢原料和鉬原料生產而成的產品，包含鎢坩堝、鎢板、鎢片、鎢絲、鎢電極屏、鎢筒、鎢隔熱屏、鉬坩堝、鉬隔熱屏、鉬發(fā)熱體、鉬熱場、鉬支撐架和鉬電極屏等。除了鎢鉬制品外，鎢錸絲也是藍寶石爐中必需的一種產品。

藍寶石爐用鎢產品是鋼灰色至錫白色的堅硬金屬，非常純的鎢可以拉鋸鋸開（純鎢很脆，不易加工）。鎢的加工手段有鍛造、拉伸和沖擊。在所有金屬中鎢的熔點最高，為3415℃，蒸汽壓最低，在抗張強度最高（1650℃時）。防腐性能非常好，大多數(shù)無機酸對其侵蝕很小。在空氣里其表面形成一層保護性氧化物，但是在高溫下會完全氧化。鉬產品也是耐高溫、高熔點的難熔金屬。

藍寶石生長爐旨在通過泡生法來培育藍寶石單晶體。這種方法是通過將鎢坩堝內的原材料（氧化鋁）加熱至其熔點2050度或以上，然后逐漸降低熔化溫度，并使其結晶成特殊顆粒。該生長爐是在一個有著特殊的隔熱外殼、蓋子和加熱器的密閉式結晶器中構造的。因此也就出現(xiàn)了藍寶石長晶爐用鎢鉬產品。

長晶爐的一個重要載體便是鎢鉬坩堝。采用銥坩堝的一般銥坩堝本身就是發(fā)熱體，但是采用鎢、鉬坩堝的較少采用坩堝本身來做發(fā)熱體. Ikal-200型晶體生長爐，采用鎢坩堝、鉬坩堝、鉬隔熱屏、鎢加熱體，在高溫下將揮發(fā)出鉬和鎢原子。當然采用鎢、鉬坩堝本身做發(fā)熱體的也不是沒有,都是相對而言，工藝的選擇和溫場的設置都是非常關鍵的因素。不同的晶體生長方法，使用的坩堝也會不同，如泡生法(KY)一般使用鎢坩堝，熱交換法(HEM)一般使用鉬坩堝，因為熱交換法最后要砸鍋取單晶，而鉬坩堝價格最便宜。根據(jù)坩堝制造工藝，又可分為壓制燒結坩堝和旋壓坩堝，壓制燒結坩堝質量較低，純度、密度較低，使用壽命相對較短，價格相對便宜；旋壓坩堝質量較高，純度、密度較高，使用壽命較長，價格高。國內長晶爐一般是采用壓制燒結坩堝。

藍寶石晶體的化學成分為氧化鋁(α-Al2O3)，是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵型式結合而成，其晶體結構為六方晶格結構。就顏色而言，單純的氧化鋁結晶是呈現(xiàn)透明無色的，因不同顯色元素離子滲透于生長中的藍寶石，因而使藍寶石顯出不同的顏色。在自然界中當藍寶石在生長時，晶體內含有鈦離子(Ti3+)與鐵離子(Fe3+)時，會使晶體呈現(xiàn)藍色成為藍寶石(Sapphire)。當晶體內含有鉻離子(Cr3+)時，會使晶體呈現(xiàn)紅色紅寶石(Ruby)。又當晶體內含有鎳離子(Ni3+)時，會使晶體呈現(xiàn)黃色成為黃寶石。用于生長藍寶石的長晶爐便是影響藍寶石質量的關鍵。

鎢鉬制品是適合藍寶石長晶的關鍵載體。采用鎢鉬作為材料，能夠很好的保護藍寶石的純度，因為鎢鉬是耐高溫的難熔金屬，不易與藍寶石發(fā)生反應。

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