[實用新型]化合物的高溫合成爐系統

有效

• 申請號: 201320488396.X
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN203534167U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 邱萍;茅陸榮;陳瑜
• 申請（專利權）人: 上海森松壓力容器有限公司
• 主分類號: F27B14/04
• 分類號: F27B14/04;B01J3/00
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 馬育麟

技術領域

本實用新型涉及化合物的高溫合成爐系統，屬于化合物合成設備領域。

背景技術

隨著材料科學的發展，以及太陽能光伏行業、半導體行業的崛起，許多新的化合物（如半導體、稀有金屬化合物）材料被發現利用。

目前這些半導體、稀有金屬化合物的傳統生產設備單爐產量小、成本高、純度不足，目前主要依靠于進口設備生產。這些現實狀況嚴重阻礙了光伏光電產業和信息材料事業的發展。在保證產量、純度、安全性的前提下，設備的國產化是一個很重要的問題。

在這些新材料中，碲化鎘作為薄膜太陽能電池的重要材料，其純度對薄膜太陽能電池的性能有著決定性作用。目前美國FIRST?SOLAR公司已制作出總體效率為16.1%的碲化鎘光伏組件。作為國內市場，用于生產該類固體化合物原料的設備仍是一大空白。

在實用新型專利《多層化和物合成爐裝置，公開號為CN101118111A》一文中提出一種生產碲化鎘、碲化鋅和碲化鉛材料的合成裝置，雖然該設備能夠生產達到生產的目的，但設備的可靠性、操作的簡便性，以及產品的純度都受到很大限制。

實用新型內容

本實用新型提供了一種化合物的高溫合成爐系統，具體是關于一種合成固體化合物的設備系統。目的在于實現一定壓力和溫度條件下化合物的合成反應，以提高生產效率、產品純度，確保設備生產安全。

為實現上述技術效果，本實用新型提供的化合物高溫合成爐系統，包括：底盤；設置于所述底盤之上的鐘罩；設置于所述底盤上的一對加熱用電極；開設于所述底盤上的進氣管口和排氣管口；由所述鐘罩、底盤所構成的反應容器內部設置反應用裝盛容器，即坩堝；在所述坩堝外部設置加熱器，所述加熱器與電極相連接；所述加熱器外部一周及頂部設有保溫屏。

優選的，在所述底盤中心開設傳動軸孔，傳動軸穿過傳動軸孔與坩堝底部相連，所述傳動軸底部與傳動機構相連，可用于控制坩堝的升降。

優選的，所述鐘罩為雙層結構，雙層結構之間填充、流動冷卻介質，所述鐘罩外側設有冷卻介質進口和出口，可有效保持冷卻均勻性和效果。

優選的，所述底盤為雙層結構，雙層結構之間填充、流動冷卻介質，在所述底盤上設有冷卻介質進口和出口，可有效保持冷卻均勻性和效果。

優選的，所述鐘罩雙層結構之間有螺旋狀導流板。

優選的，所述坩堝為雙層結構，所述坩堝內層的頂部設有坩堝蓋。

優選的，所述坩堝材料為耐高溫材料，進一步優選為鎢鉬材料、高純石墨。

優選的，所述加熱器材料為鎢鉬材料或者高純石墨。

優選的，所述保溫屏材料為耐高溫材料，進一步優選為鎢鉬、高純石墨材料，進一步優選的，保溫屏由一層及以上層數構成。

優選的，所述排氣口與真空系統相連。

作為本實用新型的一種優選方案，所述保溫屏開有通氣小孔，直徑為5～10mm，沿環向保溫屏下端均勻分布，間隔弧長為20～40mm，距保溫屏底端高度為30～60mm。

本實用新型所提供的化合物高溫合成爐系統可以提高生產效率，確保設備生產安全，以及提高產品純度的原理及過程如下：

在坩堝內裝填好合成物反應原料，蓋上坩堝蓋，減少了加熱器、保溫屏的雜質進入原料內的幾率。

利用傳動機構將坩堝下降進入加熱器范圍，蓋上上端保溫屏，減少拆卸側保溫屏的次數，防止拆裝對熱場造成的破壞從而影響產品質量。將鐘罩與底盤連接，完成生產前準備過程。

生產前期先利用真空系統對爐體內抽真空處理，排除空氣中會污染原料的氧等雜質。在達到工藝要求真空度后，開始充入反應所需惰性氣體直至化合反應所需壓力。開始升溫加熱直至所需化合反應溫度，鐘罩、底盤和電極的冷卻介質通過夾套冷卻進口和出口、底盤冷卻介質進口和出口、電極冷卻介質進口和出口流動，以此來維持反應所需恒定溫度，鐘罩雙層結構之間的螺旋狀導流板給冷卻介質提供更好的導流作用，更加確保設備的安全性。在反應過程中，根據生產工藝由傳動機構通過傳統軸控制坩堝的旋轉和升降運動，從而控制反應過程的均勻，確保產品質量。

由以上技術方案可以看出，本化合物高溫合成爐系統及其工藝方法提高了化合物合成的效率、設備安全性、以及產品純度。

附圖說明

圖1為本實用新型實例所提供的化合物高溫合成爐系統的結構示意圖。

具體附圖標記如下：

1?底盤??2?鐘罩??3?電極??4?進氣管口??5?排氣管口??6?坩堝??7?加熱器??8?保溫屏