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蓝宝石单晶生长坩埚热应力分析

白亮亮 , 刘云霞 , 杨军良 , 赵宜琳

人工晶体学报

针对蓝宝石单晶生长过程中因热应力集中坩埚使用寿命短问题,基于ANSYS有限元分析,对晶体熔化过程中的坩埚进行瞬态传热分析,在此基础上进行不同情况下热-结构耦合分析,计算得出晶体完全熔化后坩埚的热应力分布情况.分析显示:最大热应力存在于坩埚与托盘结合处；在满足晶体生长条件下,减缓升温速度,减小温度梯度,增大托杆中间空隙,改变托盘托杆材料等方法可以减小热应力.

关键词: 坩埚 , 有限元 , 温度场 , 热应力