近年来人工生长的蓝宝石越来越普遍,泡生法是应用最广泛的重要方法之一。本文用专业的数值模拟仿真软件对泡生法蓝宝石的生长进行模拟分析,具体分析了加热器的内径和位置变化、保温屏的材料和形状变化对温场的影响,为单晶炉体内部结构的优化提供了理论上的指导。模拟仿真计算了晶体生长的阶段和温场。模拟结果表明:晶体温度呈现上部低下部高、中心低边缘高的分布特点;晶体内部温度变化较平缓,温度梯度较小,晶体边缘温度梯度较大;晶体中的等温线呈现凸界面形状。计算分析了加热器的内径和位置变化对温场的影响。模拟结果显示:加热器内径D增大时,晶体中的径向温度先上升后下降、固液界面处的温度梯度和形变量增大,而对轴向温度没有明显的影响;加热器位置轴向移动时,随着加热器高度L的增大,晶体中的温度整体都有所上升(在径向上更为明显),轴向温度梯度、径向温度梯度都有所减小。综合以上理论分析,在实际生产中应适当增大加热器的内径,并适量减小加热器的实际高度。计算分析了不同材料保温屏对温场的影响。选取钨钼、石墨、氧化锆三种常见的保温屏材料,比较了它们在保温性能、对晶体温度以及对晶体固液界面的影响等方面的优异。模拟结果显示:氧化锆保温性能最好,石墨保温性能最差;选用钨钼保温屏和氧化锆保温屏晶体温度分布较为接近,且大于使用石墨保温屏时的温度;在放肩和等径过程中,使用氧化锆材料时对应的固液界面最平缓,而使用石墨材料时固液界面形变量最大。分析了层状和块状的保温屏对炉内温度分布和固液界面形变量的影响。使用块状保温屏时,晶体中的温度整体都要高于使用层状保温屏时的温度,使用块状保温屏固液界面的形变量较为平缓。综合以上理论分析,在实际生产中更建议使用氧化锆材料的保温屏,并且在实际条件许可的情况下使用块状结构的保温屏。