УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО САПФИРА

Полезная модель относится к производству гранул оксида алюминия (сапфира) и может быть использована при получении исходного продукта для выращивания монокристаллов сапфира.
В производстве монокристаллов сапфира в качестве исходного продукта используют оксид алюминия в кристаллической форме. Для использования в различных процессах выращивания объемных монокристаллов сапфира исходный продукт либо получают в виде частиц диаметром 2-4 мкм путем обжига алюмоаммонийных квасцов с последующим диспергированием образовавшегося оксида алюминия, либо путем механического измельчения предварительно выращенного поликристалла сапфира.
Использовать для выращивания монокристаллов сапфира в качестве исходного сырья гранулированного сапфира не удавалось, поскольку отсутствовала технология и конструктивное оформление его получения.
Таким образом, полезная модель не имеет прототипа
Технический результат, достигаемый полезной моделью, состоит в получении продукта заданного и однородного гранулометрического состава и его удешевления за счет осуществления процесса в одну стадию.
Указанный технический результат достигается с помощью устройства, которое содержит бункер и вакуумную камеру, сообщающиеся с помощью шибера и трубки, при этом вакуумная камера выполнена со съемным днищем, установленным с возможностью перемещения по вертикальной оси камеры, в крышке камеры выполнено отверстие для подачи инертного газа, в днище камеры выполнено
отверстие для отвода инертного газа, в стенке камеры выполнено отверстие для вакуумирования, внутри камеры расположены тигель, выполненный из вольфрама, и кольцевой нагреватель из вольфрамовых прутков, на съемном днище камеры установлен приемник -кристаллизатор с нагревателем, выполненным из нихрома, внутри приемника-кристаллизатора размещена чаша из вольфрама, выполненная с перфорированным дном и закрепленная с помощью стоек, установленных на днище камеры, в дне тигля установлена трубка с соплом на конце, трубка выполнена составной из двух жестко связанных частей, при этом диаметр верхней части трубки больше диаметра нижней части, сопло установлено в конце нижней части трубки, длина которой обеспечивает расположение сопла в верхней части чаши.
Устройство схематически изображено на фигуре и содержит:
- бункер (1),
- шибер (2),
- трубка (3),
- вакуумная камера (4),
- крышка камеры (5),
- отверстие для вакуумирования (6),
- отверстие для подачи инертного газа (7),
- нагреватель из вольфрамового прутка (8),
- тигель из вольфрама (9),
- трубка с соплом (10),
- приемник-кристаллизатор (11),
- чаша (12),
- стойки (13),
- нагреватель из нихрома (14),
- тепловые экраны (15),
- съемное днище камеры (16),
- отверстие для отвода инертного газа (17).
Полезная модель осуществляется следующим образом.
В бункер 1, соединенный с помощью шибера 2 и трубки 3 с вакуумной камерой 4, имеющей крышку 5, засыпают исходное сырье -пудру оксида алюминия.
2
3
Камеру 4 через отверстие 6 в ее стенке вакуумируют. После достижения необходимого вакуума через отверстие 7 в крышке 5 в камеру подают инертный газ. С помощью нагревателя из вольфрамового прутка 8 достигают плавления пудры α-АlО в вольфрамовом тигле 9, на дне которого имеется отверстие, в которое вставлена трубка с соплом 10, через которую расплав из тигля попадает в чашу 12 с перфорированным дном, установленную в приемнике-кристаллизаторе 11. Кристаллизатор содержит низкотемпературный расплав, например, расплав алюминия. Чаша 12 закреплена на днище 16 камеры с помощью стоек 13. Вокруг кристаллизатора расположен нагреватель из нихрома 14, поддерживающий температуру, при которой низкотемпературный расплав остается жидким. В результате при попадании расплава оксида алюминия из тигля через трубку с соплом в чашу приемника-кристаллизатора образуются гранулы сапфира с диаметром 4-5 мм.
Для защиты стенок камеры служат экраны тепловые 15. Отвод инертного газа осуществляется через отверстие 17 в днище камеры 16.