[发明专利]Mg2Si1-xSnx多晶体的制造装置和制造方法

权利要求书

1.Mg₂Si_1?xSn_x多晶体的制造装置，其特征在于，至少具备：

反应容器，用于将Mg粒子与Si粒子或Mg粒子与Sn粒子的混合物、或者Mg?Si合金粒子或Mg?Sn合金粒子作为主要原料进行填充并使之反应以合成下述式（1）所示的Mg₂Si_1?xSn_x多晶体；

无机纤维层，其是固定并设置在填充于前述反应容器中的原料的上方的具有通气性的无机纤维层，其中，可通过在合成前述多晶体期间气化的Mg与氧发生化学反应生成的生成物而丧失前述无机纤维层的通气性；

加热装置，加热前述反应容器；和

控制装置，控制前述反应容器的加热温度和加热时间，

Mg₂Si_1?xSn_x　　　???式（1）

式（1）中的x为0～1。

2.权利要求1所述的制造装置，其特征在于，前述无机纤维层为包括上部无机纤维层与下部无机纤维层、且在上部无机纤维层与下部无机纤维层之间、在两者与前述反应容器的内壁面接触的部位的周围整体设置有Mg粒子的无机纤维层。

3.权利要求1或权利要求2所述的制造装置，其特征在于，前述反应容器为至少在与原料接触的内壁面设置有脱模层的反应容器。

4.权利要求1至权利要求3中任一项所述的制造方法，其特征在于，前述反应容器为以覆盖原料整体的方式在原料之上设置有脱模层的反应容器。

5.Mg₂Si_1?xSn_x多晶体的制造方法，其特征在于，使用权利要求1所述的制造装置，按照下述步骤（1）～（8），在大气中制造下述式（1）所示的Mg₂Si_1?xSn_x多晶体，

（1）准备以Mg∶Si或Sn的元素比为（2＋α）∶1的方式制备的主要原料的步骤，所述主要原料为含有Mg粒子与Si粒子或Mg粒子与Sn粒子的混合物、或者Mg?Si合金粒子或Mg?Sn合金粒子的原料；

（2）将通过步骤（1）制备的原料填充至反应容器中的步骤；

（3）形成无机纤维层的步骤，所述无机纤维层是固定并设置在通过步骤（2）填充于反应容器中的原料的上方的具有通气性的无机纤维层，其中，可通过在直至合成前述多晶体期间气化的Mg与氧发生化学反应生成的生成物而丧失前述无机纤维层的通气性；

（4）将通过步骤（3）形成了前述无机纤维层的反应容器整体加热，用短时间上升至Mg的熔点650℃附近，将存在于从前述原料的上面至前述无机纤维层的上面之间的空间的空气的大部分快速排出至体系外的步骤；

（5）通过步骤（4）将空气的大部分快速排出至体系外后，在用短时间将前述反应容器整体加热至前述无机纤维层的最高使用温度以下的过程中，使前述无机纤维层的通气性丧失的步骤；

（6）通过步骤（5）使前述无机纤维层的通气性丧失后，继续进行加热，将前述反应容器整体维持在前述无机纤维层的最高使用温度以下，用短时间使Mg与Si或Sn发生化学反应，生成Mg₂Si_1?xSn_x多晶体熔液的步骤；

（7）用短时间将通过步骤（6）生成的Mg₂Si_1?xSn_x多晶体熔液冷却，使Mg₂Si_1?xSn_x多晶体析出的步骤；

（8）将步骤（6）中析出的Mg₂Si_1?xSn_x多晶体从前述反应容器取出的步骤；

Mg₂Si_1?xSn_x　　　???式（1）

式（1）中的x为0～1。

6.权利要求5所述的制造方法，其特征在于，前述反应容器为具有氧不透过性，具有耐受大气中的Mg与Si或Sn的前述化学反应温度的耐热性，同时具有不对产品Mg₂Si_1?xSn_x多晶体供给杂质的特性的反应容器。