[实用新型]一种制备铜铟镓硒化合物的装置

说明书

本实用新型公开了一种制备铜铟镓硒化合物的装置，通过轨道装置使管式加热装置或密封石英管进行轴向平移，实现分别放置于密封石英管内两端的铜铟镓混合物和硒单质依次进入管式加热装置的均匀热场内，先进行铜铟镓合金相的制备，再最终合成铜铟镓硒化合物。通过所述装置，可以降低铜铟镓硒化合物制备过程中硒气体泄漏风险，提高了良品率，同时简化了管式加热装置的设计和制造。

技术领域

本实用新型涉及一种材料合成装置，特别涉及一种制备铜铟镓硒化合物的装置。

背景技术

目前的铜铟镓硒化合物的合成装置主要为采用密封容器将铜、铟、镓、硒四种单质元素通过分步合成的方法合成。由于反应剧烈和为了保证材料纯度，合成装置需采用高压密闭加热措施，设备成本较高且合成后的铜铟镓硒化合物成分稳定性存在一定问题。朱世会等人根据铜铟镓硒化合物合成的特点，设计出采用密封石英管，通过多温区段管式加热装置，先行合成铜铟镓合金相，而后通过气化硒单质，使硒蒸气在高温下与铜铟镓合金相再化合成为铜铟镓硒相的装置，其优点在于设备成本较低并且保证了铜铟镓硒合成的稳定性(专利公开号： CN102071329A)。但是由于铜铟镓硒的合成和硒单质气化是在不同的温度区间进行的，这种装置的加热部分需设置高低温区段且温差较大，对于加热部件的设计制造要求较高。同时由于石英管材虽然性能优良，常被用作受热密闭腔室，但在加热过程中，难免存在使用不当，发生开裂问题，导致硒气体泄漏，甚至爆炸，产生危险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种设计简单、操作方便、安全的铜铟镓硒化合物的制备装置，采用如下技术方案：通过轴向平移轨道装置，使分别放置于密封石英管内两端的铜铟镓混合物和硒单质依次进入管式加热装置提供的均匀热场内，进而制备铜铟镓硒化合物。具体为：先使装有铜铟镓混合物一端的密封石英管进入管式加热装置内部热场，调整热场温度，使在一定温度区间内先行合成铜铟镓合金相，再使装有硒单质的另一端密封石英管逐步进入管式加热装置内，并调整温度设置，使硒单质逐步气化，硒蒸气与铜镓铟合金相化合制成铜铟镓硒化合物。

采用本实用新型提供的一种制备铜铟镓硒化合物的装置时，由于在合成铜铟镓合金相的过程中硒单质处于热场之外并未被加热，而密封石英管在合成过程中的开裂主要发生在铜铟镓硒化合物合成的升温开始或降温阶段，从而避免了在升温开始阶段硒即与铜、铟、镓发生剧烈反应，导致石英管破裂发生硒气体泄漏，甚至爆炸的危险。石英管破裂几率的降低也保证了合成后铜铟镓硒化合物的纯度，提高了良品率。在降温阶段，由于已经合成铜铟镓硒化合物，硒元素消耗殆尽，即使密闭石英管发生开裂，发生硒气体泄露的危险程度也将显著降低。同时由于采用硒单质后加热方式，对管式加热装置的设计和制造要求有所降低，可以得到一定程度的简化。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型采用管式加热装置平行移动方式时的铜铟镓硒化合物制备装置的示意图。

图2是本实用新型采用密封石英管平行移动方式时的铜铟镓硒化合物制备装置的示意图。

其中，1、管式加热装置；2、密封石英管；3、轨道装置。

具体实施方式