JPS623406Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は結晶育成のため電気炉内で使用される
坩堝を支持する坩堝受け具に関するものである。

VTR用等の磁気ヘツドに使用するマンガン亜
鉛フエライト単結晶は普通ブリツジマン法で製造
されることが多い。このブリツジマン法は所定の
温度分布を有する炉内で原料を仕込んだ坩堝を所
定のスピードで移送させ、坩堝内の種子結晶を育
成させるものであるが、炉内の温度分布に滑らか
さがないと希望する結晶方位を有する単結晶を成
功裡に製造することが難しいとされている。一方
炉内で坩堝を移送させるための坩堝の支持方法
は、炉の下部から耐熱性の再結晶アルミナ管（坩
堝受け具）を炉内に挿入しその上に白金又は白金
ロジウムの坩堝を置いて支持する方法と、炉の上
部から坩堝に白金ロジウムの吊線をつけて上部か
ら炉内に吊す方法が用いられているが、大きな単
結晶を作製する場合には安定度の高い前者の方法
を用いることが多い。

第１図は従来の坩堝受け具を用いる電気炉の模
型図を、坩堝表面の温度分布を併記して示すもの
である。図において、１はアルミナ製の炉芯管、
２はこの炉芯管内で上下する白金製の坩堝、３は
坩堝受け具である。また特性４，５は温度スケー
ル６で表現される坩堝表面の温度分布を示すもの
である。坩堝２は下部が円錘（漏斗）状に形成さ
れている円筒状に構成されており、下端にさらに
種子結晶を入れるチユーブ７を備えている。この
チユーブ７の下端は種子結晶の落下を防ぐため封
止（例えば押しつぶしによる）されている。坩堝
受け具３はアルミナ製の筒体であり、頭部の内径
８を坩堝２の外径９に比べて小さく構成されてい
て、坩堝の下部２Ａを図示の如く筒体内に収容す
るようにしている。この坩堝受け具３の下部は基
台１０に支持され、この基台１０は駆動機構１１
によつて坩堝受け具３ひいては坩堝２を炉芯管１
内で上下動させるようにしている。

ブリツジマン法において、炉芯管１内に外部気
流を付与しない場合には破線特性５の如く坩堝表
面の温度分布が滑らかになるので、育成される単
結晶の結晶方向を変える確率は小さく望ましいの
であるが、Mn−Znフエライト単結晶を育成させ
る場合には酸素分圧が低下するので一定の組成比
のものを安定に製造することが難しい欠点があ
る。そこで、従来例では炉芯管１の下方から矢印
１２で示す如く酸素ガスを付与して組成比の安定
なフエライトを得るようにしている。ところでこ
の酸素ガスが坩堝２の下部に当たるとその部分が
部分的に冷やされ図中の実線特性４で示すような
温度分布を呈するようになる。すなわち、図中の
Ａ点とＢ点の間が冷たい酸素ガスによつて熱を奪
われ又Ｂ点とＣ点の間は坩堝受け具３で保温され
るので、Ｂ点付近で屈折点を有する滑らかでない
温度分布となる。従つて結晶育成過程で、Ｂ点の
部分が部分的に過冷却となり、種の結晶方向とは
違つた別の結晶が発生しやすくなる。

本考案はこの欠点に留意してなされたもので、
組成比の安定な結晶を育成すべく外部から気流を
付与してもそれによつて坩堝表面の温度分布の滑
らかさが擾乱され難い坩堝受け具を提供しようと
するものである。すなわち、本考案は下部が円錘
状に形成されている筒状の坩堝を支持するためこ
の円錘状下部を内接させる頭部を有する筒状の坩
堝受け具において、この頭部の下方域に配される
坩堝部分に対して気流を付与するためこの頭部の
近傍に透孔を設けていることを特長とする坩堝受
け具を提供しようとするものである。

第２図は本考案の坩堝受け具を備える電気炉の
模型図を、坩堝表面の温度分布を併記して示すも
のである。図中坩堝受け具を除く他の構成要素は
第１図に示す対応図番の各構成と実質的に同じで
あるのでその説明を省略する。

坩堝受け具２０はアルミナ製の筒体であり、坩
堝２の円錘状部２Ａを受ける頭部２１と、この頭
部の近傍に配されこの坩堝受け具の内側の円錘状
部２Ａにこの坩堝受け具の外側、下方から付与さ
れる気流を付与するための複数の透孔２２とを備
え、下端部２３は第１図のものと同様、基台１０
を介して駆動機構１１に連結されている。頭部２
１の内径２４は坩堝２の外径９に比べて少しく小
さくなされており、また複数の透孔２２に隣接す
るリブ２５はある程度大きくされており何れも原
料を仕込んだ坩堝２を全重量を十分に支持しうる
ように設計されている。

この坩堝受け具２０に支持された坩堝２に原料
３０を仕込んで、駆動機構１１により坩堝２を炉
芯管１の下方から上昇させる。炉は図示位置にお
いて坩堝表面の温度分布が併記したようになるよ
うに発熱体（図示省略）をコントロールしてい
る。この位置は坩堝２の下端（パイプの上端）付
近に配置した熱電対（図示省略）がＣ点の温度
（原料の結晶化温度、例えば1620゜Ｃ）を検出し
て知ることができる。この位置において坩堝２内
の原料は全て溶融しており、駆動装置１１によつ
て坩堝受け具２０を所定のスピードで降下させる
ことによりパイプ７内の種の結晶の結晶方位に従
う結晶が育成される。この育成過程で、下方から
酸素ガスを流入させるがこの酸素ガスは坩堝受け
具２０の内外の円錘状部２Ａ，２Ｂにほゞ一様に
付与されるので第１図に示す如く坩堝表面の温度
分布の屈折点は生じないから上述の様なこの屈折
現象に基づく弊害が現われない（併記の温度分布
特性２６参照）。

上述の様に本考案の坩堝受け具は形状の大きい
単結晶を育成するための坩堝をその下側から安定
に受ける一方、組成比の安定な単結晶を得るため
炉内に炉内温度に比べて低温の気体（フエライト
の場合酸素ガス）を流入させてもこの流体によつ
て坩堝表面の温度分布の急激な変化を生じさせな
いようにしたので、歩留りの良い単結晶を安定に
製造することができ実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の坩堝受け具を備える電気炉の模
型図を示し、第２図は本考案の坩堝受け具を備え
る電気炉の概略構成図を示す。 主な図番の説明２……坩堝、２０……坩堝受け
具、２１……頭部、２２……透孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉芯管内で上下移動可能に配されると共に前記
   炉芯管内で下方から上方に向けて流通する気流に
   露される筒状坩堝の円形状に形成されている下部
   を支持するため前記円錐状下部の比較的径小部を
   内接させる頭部を有する筒状の坩堝受け具におい
   て、前記頭部の下方域に配される坩堝部分に対し
   て前記気流を付与するために前記頭部の近傍に軸
   方向に沿つて複数の透孔を設けていることを特徴
   とする坩堝受け具。