生长工艺对生长室内温度分布影响的数值模拟
来源期刊：材料科学与工艺2015年第6期
论文作者：刘旭东 毕孝国 唐坚 牛微 孙旭东
文章页码：57 - 64
关键词：金红石单晶体;焰熔法;生长室;温度分布;燃烧器;
摘 要：为给实验研究晶体生长工艺提供必要的理论指导,以氢气和氧气的燃烧为基础,研究了焰熔法生长金红石单晶体过程中生长室内的温度分布特征,分析了H2和O2流量、喷嘴尺寸对温度分布的影响.研究表明:适合金红石单晶体生长的最佳燃烧器为内O2、中H2和外O2的三管结构;随着H2流量增加,生长室轴心线上和径向温度逐渐增大,H2流量增加2 L/min,中心最高温度平均升高160℃,位置向下移动约2.5 mm;随着内、外O2流量增加,生长室轴心线上和径向温度逐渐降低,与内O2的影响相比,外O2对中心温度影响较小,而对径向温度的影响较大;随着内O2喷嘴孔径的增加,生长室轴心线上最高温度逐渐增大,而位置逐渐向喷嘴方向移动,而外O2和H2喷嘴孔径对轴心线上最高温度的影响非常小.
刘旭东1，毕孝国1，唐坚1，牛微1，孙旭东2
1. 沈阳工程学院能源与动力学院2. 东北大学材料与冶金学院
摘 要：为给实验研究晶体生长工艺提供必要的理论指导,以氢气和氧气的燃烧为基础,研究了焰熔法生长金红石单晶体过程中生长室内的温度分布特征,分析了H2和O2流量、喷嘴尺寸对温度分布的影响.研究表明:适合金红石单晶体生长的最佳燃烧器为内O2、中H2和外O2的三管结构;随着H2流量增加,生长室轴心线上和径向温度逐渐增大,H2流量增加2 L/min,中心最高温度平均升高160℃,位置向下移动约2.5 mm;随着内、外O2流量增加,生长室轴心线上和径向温度逐渐降低,与内O2的影响相比,外O2对中心温度影响较小,而对径向温度的影响较大;随着内O2喷嘴孔径的增加,生长室轴心线上最高温度逐渐增大,而位置逐渐向喷嘴方向移动,而外O2和H2喷嘴孔径对轴心线上最高温度的影响非常小.
关键词：金红石单晶体;焰熔法;生长室;温度分布;燃烧器;
