蓝宝石(α-Al2O3)单晶，具有优良的光学、力学、热学、电学等性能，是一种综合性能优良的晶体，广泛应用于航空、军事等高科技领域。本文利用CGSim数值模拟软件，建立了泡生法蓝宝石晶体生长的数学物理模型，通过晶体生长过程中温度场、速度场的藕合计算，研究热场结构及工艺参数对泡生法蓝宝石晶体生长过程的影响。1、保温屏材质对晶体生长的影响。将保温屏内侧三层由传统的钼材质改为钨材质后，单晶炉内的保温效果更好，晶体内部及表面温度梯度降低，热应力减小，降低了晶体开裂的概率。保温屏更换为钨材料后，在晶体生长的初期阶段，加热功率有所下降。2、坩埚形状对晶体生长的影响。设计了一种新型的坩埚：坩埚的外形为圆柱体，内部空间为圆台状，侧壁截面为倒梯形，顶端薄，下部厚。利用新型坩埚生长晶体过程中，某一特定阶段熔体流速及温度梯度最低，固液界面凸出率最小。使用这种坩埚生长晶体，可以减少重熔现象的发生，保证结晶界面温度梯度和生长速率的稳定。3、工艺参数对晶体生长的影响。改变引晶阶段晶体直径，随着引晶直径的减小，散失的热量减少，轴向及径向温度梯度降低，位错及小角晶界明显减少，晶体质量得到了提高。