一種碲化鎘高溫合成裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種碲化鎘高溫合成裝置，包括用于實現(xiàn)將反應原料在霧化狀態(tài)下反應的反應室；反應室為螺旋管狀結構；反應室外側沿螺旋管軸線軸向設置有加熱絲；反應室上部分別與碲加料爐和鎘加料爐連接；反應室下部的出料口與收集器連接。本實用新型提供的技術方案，通過使霧化后的碲與鎘做回旋運動，在延長反應時間的同時，能夠使碲與鎘充分混合、反應，得到高純的碲化鎘合金粉末。
【專利說明】一種碲化鎘高溫合成裝置
【技術領域】
[0001]本領域屬于化工【技術領域】，涉及一種碲化鎘高溫合成裝置。
【背景技術】
[0002]碲化鎘是由碲元素和鎘元素組成的晶體化合物，其禁帶寬度一般為1.45eV，是理想的光電轉換材料，可以用于光譜分析、CO2激光器的Q調制，也可以用于制作太陽能電池、紅外調制器、HgxCdhTe襯底、紅外窗場致發(fā)光器件、光電池、紅外探測、X射線探測器、核放射性探測器、接近可見光區(qū)的發(fā)光器件等。多晶碲化鎘合金粉是制備太陽能電池碲化鎘薄膜的關鍵核心材料。
[0003]目前國內主要用固體粉末或顆粒高溫合成碲化鎘，要先將每份碲料和鎘料交替加入石英管，裝料后脫氧并用封泡進行燒結封管，緩慢進行高溫高壓的合成反應。其優(yōu)點是:過程產(chǎn)生的蒸汽壓和熱量不是很大，實驗設備和操作較簡單。不足之處在于:合成過程需要裝料封管，破管取料，不能實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，產(chǎn)量不高且反應周期長；另外制備的碲化鎘易結塊，需研磨加工成粉末，此過程又易引入雜質等，導致產(chǎn)物純度不高。
[0004]一種可行的方式是將碲化鎘反應裝置設置成Y形，看上去能夠連續(xù)化生產(chǎn)的問題，但是，這種結構，由于反應周期難以控制，不僅反應效率低，而且碲化鎘的成品質量不高，難以用于工業(yè)化生產(chǎn)。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種能夠用于工業(yè)化生產(chǎn)的碲化鎘高溫合成裝置。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是:提供一種碲化鎘高溫合成裝置，其特征在于，包括用于實現(xiàn)將反應原料在霧化狀態(tài)下反應的反應室；所述反應室為螺旋管狀結構；所述反應室外側沿螺旋管軸線軸向設置有加熱絲；所述反應室上部分別與碲加料爐和鎘加料爐連接；所述反應室下部的出料口與收集器連接；所述碲加料爐設置有碲加料容器；所述碲加料容器與反應室連接的管道上設置有碲霧化器；所述碲加料容器的外側設置有加熱裝置；所述鎘加料爐設置有鎘加料容器；所述鎘加料容器與反應室連接的管道上設置有鎘霧化器；所述鎘加料容器的外側設置有加熱裝置；所述碲加料容器的下端設置有流量閥；所述鎘加料容器的下端設置有流量閥；所述碲加料容器與反應室連接的管道以及鎘加料容器與反應室連接的管道上分別設置有氣體入口 ；所述碲加料容器與反應室連接的管道以及鎘加料容器與反應室連接的管道外側設置有加熱裝置。
[0007]所述反應室安裝在反應爐外殼內。
[0008]所述反應室下部的出料口與收集器連接的管道上設置有過濾器；所述反應室下部的出料口與收集器連接的管道外側設置有加熱裝置。
[0009]所述反應室上部還設置有氣體入口。
[0010]本實用新型提供的碲化鎘高溫合成技術方案具有以下有益效果:[0011]1、通過使霧化后的碲與鎘做回旋運動，在延長反應時間的同時，能夠使碲與鎘充分混合、反應，得到高純的締化鎘合金粉末；
[0012]2、能夠實現(xiàn)工業(yè)上的連續(xù)性生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并構成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0014]圖1示意性地示出了根據(jù)本申請的另一個實施例的碲化鎘高溫合成裝置的主視圖；以及
[0015]圖2示意性地示出了圖1沿A-A線的剖視圖。
[0016]在這些附圖中，使用相同的參考標號來表示相同或相似的部分。
【具體實施方式】
[0017]為使本申請的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下結合附圖及具體實施例，對本申請作進一步地詳細說明。
[0018]在以下描述中，對“ 一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的實施例或示例可以包括特定特征、結構、特性、性質、元素或限度，但并非每個實施例或示例都必然包括特定特征、結構、特性、性質、元素或限度。另外，重復使用短語“根據(jù)本申請的一個實施例”雖然有可能是指代相同實施例，但并非必然指代相同的實施例。
[0019]為簡單起見，以下描述中省略了本領域技術人員公知的某些技術特征。
[0020]本實用新型公開了 一種碲化鎘高溫合成裝置。
[0021]圖1示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的碲化鎘高溫合成裝置的主視圖；圖2示意性地示出了圖1沿A-A線的剖視圖。
[0022]根據(jù)本申請的一個實施例，上述碲化鎘高溫合成裝置包括用于實現(xiàn)將反應原料在霧化狀態(tài)下反應的反應室4。反應室4可以為螺旋管狀結構；反應室4外側沿螺旋管軸線軸向設置有加熱絲5，用于對反應室4內的原料進行加熱。反應室4上部分別與碲加料爐I和鎘加料爐2連接。反應室4下部的出料口與收集器7連接。碲加料爐I設置有碲加料容器11。碲加料容器11與反應室4連接的管道上設置有碲霧化器13，用于獲得霧化的碲。碲加料容器I的外側設置有加熱裝置，用于將固態(tài)的原料碲熔化。鎘加料爐2設置有鎘加料容器21。鎘加料容器21與反應室4連接的管道上設置有鎘霧化器23，用于獲得霧化的鎘。鎘加料容器21的外側設置有加熱裝置，用于將固態(tài)的原料碲熔化。
[0023]根據(jù)本申請的一個實施例，反應室4可以安裝在反應爐外殼3內。
[0024]根據(jù)本申請的一個實施例，碲加料容器11的下端可以設置有流量閥14，用于控制進入反應室4的原料締的多少和速率，進而進一步控制參加反應的量和速率；同樣的，鋪加料容器21的下端設置有流量閥24。
[0025]根據(jù)本申請的一個實施例，碲加料容器11與反應室4連接的管道以及鎘加料容器21與反應室4連接的管道上分別設置有氣體入口，用于加入對碲或鎘霧化所需的氣體，如氬氣；碲加料容器11與反應室4連接的管道以及鎘加料容器21與反應室4連接的管道外側設置有加熱裝置，用于保持碲和鎘處于熔化狀態(tài)。[0026]根據(jù)本申請的一個實施例，反應室4上部沿螺旋管徑向可以進一步設置氣體入口，用于通入氣體，該氣體可以是氬氣，通入的氬氣霧化后的碲與鎘沿螺旋管由壓力大的地方擴散到壓力小的地方。在氬氣擴散的過程中，相當于延長了霧化后碲與鎘的反應時間，進而提聞締與鋪的反應效率。
[0027]根據(jù)本申請的一個實施例，反應室4下部的出料口與收集器7連接的管道上設置有過濾器6，用于過濾掉尾氣中的未反應的碲和鎘后進行回收處理；反應室4下部的出料口與收集器7連接的管道外側部分設置有加熱裝置，用于保證碲與鎘反應完全。
[0028]根據(jù)本申請的一個實施例，上述提到的加熱裝置可以是通過電加熱的裝置，如電加熱爐，將需要加熱的裝置周圍設置上加熱絲。
[0029]本申請?zhí)峁┑捻诨k高溫合成裝置的工作原理為:利用碲加料爐I和鎘加料爐2將原料碲和鎘可以分別加熱到450°C和320°C熔化，得到液態(tài)的碲和鎘；利用碲霧化器13和鎘霧化器23加入氬氣將液態(tài)的碲和鎘霧化，之后進入抽真空后的反應室4反應得到碲化鎘粉末；反應過程中，可以保證反應室4的溫度在800°C ;從反應室4下端出料口得到的碲化鎘粉末通過收集器7收集。
[0030]以上所述僅為本申請的實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的權利要求范圍之內。
【權利要求】
1.一種碲化鎘高溫合成裝置，其特征在于，包括用于實現(xiàn)將反應原料在霧化狀態(tài)下反應的反應室；所述反應室為螺旋管狀結構；所述反應室外側沿螺旋管軸線軸向設置有加熱絲；所述反應室上部分別與碲加料爐和鎘加料爐連接；所述反應室下部的出料口與收集器連接；所述碲加料爐設置有碲加料容器；所述碲加料容器與反應室連接的管道上設置有碲霧化器；所述碲加料容器的外側設置有加熱裝置；所述鎘加料爐設置有鎘加料容器；所述鎘加料容器與反應室連接的管道上設置有鎘霧化器；所述鎘加料容器的外側設置有加熱裝置；所述碲加料容器的下端設置有流量閥；所述鎘加料容器的下端設置有流量閥；所述碲加料容器與反應室連接的管道以及鎘加料容器與反應室連接的管道上分別設置有氣體入口 ；所述碲加料容器與反應室連接的管道以及鎘加料容器與反應室連接的管道外側設置有加熱裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的碲化鎘高溫合成裝置，其特征在于，所述反應室安裝在反應爐外殼內。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的碲化鎘高溫合成裝置，其特征在于，所述反應室下部的出料口與收集器連接的管道上設置有過濾器；所述反應室下部的出料口與收集器連接的管道外側設置有加熱裝置。
【文檔編號】B01J19/24GK203525719SQ201320650284
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權日:2013年10月22日
【發(fā)明者】談遜 申請人:談遜