Електричний нагрівник установки вертикальної зонної перекристалізації

Корисна модель відноситься до елементів електронагрівної техніки і знайде широке застосування у промисловості та побуті, наприклад, у виробництві напівпровідникових матеріалів. Вона призначена для створення термічної дії -розплавленої зони при вирощуванні кристалів твердих розчинів Bi-Te-Se-Sb, що застосовуються в термоелектриці. В даний час отримання напівпровідникових кристалічних матеріалів із розплаву проводиться методами Бріджмена, Пфана, Чохральського та Степанова [1]. При цьому термічна дія пристроїв у відповідних технологічних установках для реалізації цих методів здійснюється за допомогою різноманітних омічних та електричних нагрівників. Із існуючих аналогів найбільш близьким по технічній суті до корисної моделі, яка заявляється, є пристрій [2]. Він являє собою спіраль кільцевої форми, виконану з проволоки на основі ніхрому або іншого тугоплавкого електропровідного сплаву. Внаслідок високих температур, які необхідні для виконання конкретних технологічних операцій (наприклад, проведення вертикального зонного вирощування злитків Bi-Te-Se-Sb), такий нагрівник швидко (через 2-3 тижні) окислюється і виходить з ладу. Це призводить до зниження ефективності та виходу придатних матеріалів. Тому досить актуальним є завдання створення омічного електричного нагрівника для різноманітних технологічних установок термічної дії, який би характеризувався підвищеним часом експлуатації. Вказане завдання розв'язується тим, що електричний нагрівник з електропровідної проволоки, стрічки, плівки або трубки для технологічних установок термічної дії містить на своїй поверхні антиоксидний шар титану. Відповідність критерію «новизна» запропонованій корисній моделі забезпечує та обставина, що заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному з об'єктів існуючого рівня техніки. У заявленій корисній моделі запропоновано принципово нове рішення електричного нагрівника з електропровідної проволоки, стрічки, плівки або трубки для технологічних установок термічної дії, яке полягає в тому, що його поверхня містить антиоксидний шар титану. Тому ознака, яка не зустрічається ні водному з аналогів - його поверхня містить антиоксидний шар титану забезпечує заявленому пристрою необхідний «винахідницький рівень». Промислове використання запропонованого пристрою не вимагає спеціальних технологій і матеріалів, його реалізація можлива на існуючих підприємствах кольорової металургії та приладобудівного напрямків. Запропонований омічний електричний нагрівник для технологічної установки вирощування термоелектричних матеріалів методом вертикальної зонної перекристалізації складається з круглого спіралеподібного нагрівника, який виконується з високотемпературного електропровідного матеріалу, наприклад, ніхрому. Попередньо на поверхню цього проводу методами катодного розпилення або електролізу наноситься тонкий шар титану (Ті), товщиною 20-30мкм. Наявність цього шару призводить до того, що під час розжарювання такого нагрівача при пропусканні електричного струму на його зовнішній поверхні утворюється тонкий окисний шар (ТіО2), який характеризується високостабільними часовими характеристиками. Це, в кінцевому рахунку, веде до зростання часу роботи омічних електричних нагрівників. Апробація запропонованого омічного електричного нагрівника у виробничих умовах показала, що безперервний час роботи технологічної установки для вертикального зонного вирощування кристалів збільшився на два порядки. Його застосування дозволило підняти відсоток виходу придатної продукції при покращенні її якості. Література: 1. К.Т.Вильке. Выращивание монокристаллов. - Л.: Недра, 1977. - 600с. 2. А.А.Ащеулов, Ю.Г.Добровольський, Л.І.Простеби, І.С.Романюк. Пристрій для отримання монокристалів твердих розчинів на основі Bi-Te-Se-Sb II НВ ЧНУ. - 1999.-Вип.66.-С.39-40.