2023年文献综述调研报告.docx

文献综述调研报告 文献综述调研报告 课题名称：蓝宝石晶体生产方法的研究 涉及的检索词： 中文：方法蓝宝石生产原料晶体 检索词间的逻辑关系（逻辑式，可以有多个）： 中文：（蓝宝石+晶体）x（原料+生产）x方法 需要的文献类型：期刊文章学位论文 年代范围：1979-2022 选用的数据库：知网数据库、维普数据库、万方数据库 检索方法（用截图方式表现）： 检索结果： 知网数据库： [1] 韩杰才, 左洪波, 孟松鹤, 张明福, 姚泰, 李长青, 许承海, 汪桂根. 泡生法制备大尺寸蓝宝石单晶体[J]. 人工晶体学报 , 2022,(01) ：为了研究工艺参数对泡生法蓝宝石晶体生长过程及其晶体质量的影响,在自行研制的泡生法蓝宝石晶体生长炉上进行了试验.调整籽晶热交换器水流量及进水温度,并在等径生长期间采用不同的维持功率下降速度,结果说明:热交换器冷却强度对引晶及放肩阶段晶体生长有显著影响,并逐步减弱;维持功率下降速度直接影响等径生长阶段的晶体生长速度和晶体质量,下降太快将导致晶体缺陷密度增加,严重时形成多晶.在晶体生长过程中,合理调节籽晶热交换器的冷却强度,谨慎操控维持功率下降速度是蓝宝石单晶生长成败的关键. [2] 姚泰,左洪波,韩杰才,张明福,孟松鹤,姚秀荣,李常青,汪贵根,许承海. 蓝宝石单晶生长过程中应力分布的数值模拟[J]哈尔滨理工大学学报 , 2022,(05) ：晶体生长过程中所产生的剩余热弹性应力是影响晶体质量的重要因素之一.用Ansys 软件为平台,以改进的Kyropoulos法制备Φ230x200mm大尺寸蓝宝石单晶为例,对所生长单晶体的热应力分布进行了数值模拟.建立了不同外形(放肩角)条件下晶体生长过程中热弹性应力的分布模型.讨论了不同放肩角对晶体热应力的影响.结果说明,通过改变晶体的外形可以改善热应力的分布,从而在晶体中获得更多的低应力区域.模拟结果和试验结果吻合较好. [3] 孙广年,于旭东,沈才卿. 泡生法生长高质量蓝宝石的原理和应用[J]. 宝石和宝石学杂志 , 2022,(04) . ：简要表达了世界上主要用于生长高质量蓝宝石晶体的生长技术如晶体提拉法、导模法和热交换法。详细介绍了泡生法生长高质量无色蓝宝石的原理、生长工艺和技术要点,讨论了高质量无色蓝宝石应用于衬底材料和发光二极管(LED)中的广泛前景。 [4] 韦志仁,董国义,李志强,王立明,张华伟. 水热法合成蓝宝石晶体及其透射光谱[J]. 光谱学与光谱分析 , 2003,(06) . ：研究了掺杂Fe,Ti离子对水热条件下合成α-Al2O3晶体的颜色和晶体形态的影响,制备出了蓝色宝石晶体,发现在介质中掺入Fe2O3和TiCl3时,水热反响生成棕黄色α-Al2O3晶体。当在介质中参加FeSO4·7H2O时,水热反响生成黑色α-Al2O3晶体。只有同时参加FeSO4·7H2O和TiCl3时,才能生成蓝色宝石。蓝色宝石的晶体形态和同时生成的α-Al2O3晶体根本相同。测量了蓝宝石晶体的透射光谱。 [5] 许承海. SAPMAC法大尺寸蓝宝石晶体生长的模拟分析与应用研究[D]哈尔滨工业大学 , 2022 ：蓝宝石晶体具有优异的光学性能、热学性能和化学稳定性,强度高、硬度大、耐冲刷等一系列优良的特性,适合在恶劣条件下工作,因而在国防与民用工业的许多领域得到广泛应用。冷心放肩微量提拉法(Sapphire growth technique with micro-pulling and shoulder-expanding at cooled center, SAPMAC)具有温场扰动小,晶体内温差小,可原位退火和生长周期短等优点。但晶体直径难于控制、晶体易形成气泡与开裂等问题亟待解决。基于此背景,本文开展了以下几方面的工作:从理论和实验两个方面研究SAPMAC法晶体生长原理,蓝宝石晶体缺陷引入原因和控制措施。 维普数据库: 【题名】蓝宝石晶体生长工艺及设备 【作者】纪秀峰 【刊名】电子工业专用设备2022年第7期 【文摘】介绍了蓝宝石单晶的性质和应用领域,对泡生法、VHGF法等蓝宝石单晶生长工艺 进行了说明,对蓝宝石单晶生长工艺及设备的国内外开展趋势进行了探讨。 【题名】SAPMAC法生长大尺寸蓝宝石晶体的碎裂分析 【作者】许承海孟松鹤韩杰才张明福左洪波 【刊名】硅酸盐通报2022年第B08期 【文摘】在SAPMAC法晶体生长过程中常常出现晶体开裂现象，导致试验失败；根据裂纹萌生的位置、扩展程度可将其概括为全开裂（粉碎性开裂）和体内开裂（节理面开裂）两种开裂形态。研究结果说明：引起晶体开裂的主要原因是晶体内部由温度分布不均匀所引起的热应力，晶体内热应力与系统温度梯度、晶体热膨胀系数及晶体直径成正比；过快的晶体生长速率和过快的冷却速率，将会引起晶体内部整体热应力过大，造成晶体整体碎裂；在晶体直径突变及包裹物边缘位置易产生应力集中，微裂纹在应力集中位置萌生，并沿薄弱的（11—20）或（01—12）面扩展，造成晶体局部开裂。 【题名】热交换法生长蓝宝石晶体的位错研究 【作者】柯利峰黎建明苏小平那木吉拉图李楠 【刊名】人工晶体学报2022年第3期 【文摘】本文用热交换法生长出a向,尺寸为φ150 mm×160 mm,重10 kg的低位错蓝宝石晶体,并采用化学腐蚀-金相显微镜法观测了（0001）晶面的位错形貌。结果显示：（0001）晶面的位错腐蚀坑呈三角形,分布较均匀和分散,图像清晰,平均位错密度较低,为 2.1×10^3Pits/cm^2;热交换系统保温效果好,能独立控制熔体和晶体的温度梯度,温场起伏小,具有良好的稳定性和可控性,适合用来生长大直径低位错的蓝宝石晶体。 【题名】泡生法高质量蓝宝石晶体的研究 【作者】李真陈振强陈宝东 【刊名】人工晶体学报2022年第4期 【文摘】报道了泡生法生长[0001]方向的高质量蓝宝石晶体技术。经测量晶体位错密度为2×10^3～1．3×10^4／cm。之间，并利用激光剥蚀等离子体质谱仪（LA-ICP—MS）进行晶体杂质含量准确测量与分析。在600～1200nm范围内，晶体透过率均在80％以上；在1200—3000nm范围内，晶体透过率均在85％以上。目前使用泡生法制作的蓝宝石晶体在商业产品使用中表现出良好性能。 【题名】蓝宝石晶体的生长方向研究 【作者】于旭东孙广年 【刊名】人工晶体学报2022年第2期 【文摘】本实验采用提拉法，在中频感应加热单晶炉内，进行了不同生长方向蓝宝石晶体的生长工作，分别取[11-20]和[0001]生长的晶体c面（0001）的晶片。通过应力仪、显微观测和X射线衍射等方式对晶片的位错密度等微观缺陷以及晶体结构进行了检测。实验说明：不同的生长方向生长得到的蓝宝石晶体的质量存在一定的差异，一般情况下，[11-20]方向生长的蓝宝石晶体质量优于[0001]方向生长的晶体。 万方数据库： [1] 水平结晶法生长蓝宝石晶体的热交换研究[期刊论文]人工晶体学报-2003年6期Ju.Linhart ：本文通过综合处理结晶设备内部(含有晶体的容器里)和外部(设备的工作空间:加热件和热绝缘)的热交换问题,给出了对不同类型结晶设备热系统的计算研究.数学模型计算的结果与用水平定向结晶设备生长蓝宝石板的实验作了比较,描述了实验发现的温场突变现象,并就水平定向生长蓝宝石晶体分析了它产生的可能原因.给出了模型准确性和应用范围的结论. [2]蓝宝石单晶的生长技术及应用研究进展[期刊论文]硅酸盐学报-2022年5期范志刚刘建军肖昊苏张旺关春颖苑立波 ：蓝宝石单晶因其优良的综合性能而成为最重要的中红外光学材料之一,在军民两用中都具有广泛的应用前景.简述蓝宝石单晶的主要性能;综述蓝宝石单晶的几种重要生长方法及其最新研究成果,并分析了各制备方法的优缺点;介绍了蓝宝石单晶的应用领域及其一些最新成果;最后指出蓝宝石单晶今后的研究重点:(1)改进现有制备工艺及完善近尺寸成型技术;(2)完善蓝宝石单晶的超光滑加工理论及其技术体系. [3] 水热法合成蓝宝石晶体及其透射光谱[期刊论文] 光谱学与光谱分析-2003年6期韦志仁董国义李志强王立明张华伟 ：研究了掺杂Fe,Ti离子对水热条件下合成α-Al2O3晶体的颜色和晶体形态的影响,制备出了蓝色宝石晶体,发现在介质中掺入Fe2O3和TiCl_3时,水热反响生成棕黄色α-Al_2O_3晶体。当在介质中参加FeSO4·7H2O时,水热反响生成黑色α-Al2O3晶体。只有同时参加FeSO4·7H2O和TiCl3时,才能生成蓝色宝石。蓝色宝石的晶体形态和同时生成的α-Al2O3晶体根本相同。测量了蓝宝石晶体的透射光谱。 [4] 泡生法生长蓝宝石单晶的热场改进与模拟优化[期刊论文]人工晶体学报-2022年1期汪传勇左然 ：在泡生法蓝宝石单晶生长中,单晶炉内的热场对晶体质量至关重要.本文首先对单晶炉的顶部热屏、环形加热器和炉底保温进行了改进,然后结合计算机数值模拟,对热场改进前、后晶体的轴向和径向温度梯度、晶体外表温度分布、加热器功率等进行分析比照. [5] 蓝宝石晶体的制备方法及特点概述[期刊论文]矿冶工程-2022年5期刘杰 ：简述了人造蓝宝石晶体的应用领域,介绍了8种熔体生长方式制备人造蓝宝石晶体的 过程和特点,并比较了不同制备方法的优缺点. [6] 泡生法高质量蓝宝石晶体的研究[期刊论文]人工晶体学报-2022年4期李真 ：报道了泡生法生长[0001]方向的高质量蓝宝石晶体技术.经测量晶体位错密度为2×103～1.3×104/cm2之间,并利用激光剥蚀等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)进行晶体杂质含量准确测量与分析.在600～1200 am范围内,晶体透过率均在80%以上;在1200～3000 nm范围内,晶体透过率均在85%以上.目前使用泡生法制作的蓝宝石晶体在商业产品使用中表现出良好性能. [7] 水Research of Heat Exchange at Growing of Sapphire Crystals by a Horizontal Crystallization Method Ju. Linhart中国科学院上海冶金研究所; 材料物理与化学(专业) 博士论文2000年度 ：A methodology of computation heat units nodes of various type of crystallization equipment was presented, based on the solution combination of inner (in a container with a crystal) and outer (in a working volume of heat unit and heat insulation of the equipment) problem of heat exchange. Modeling results were compared with experiments for horizontal direction crystallization equipment for growing sapphire plate.