[发明专利]球形锗颗粒的制备装置及制备方法

权利要求书

1.一种球形锗颗粒的制备装置，其特征在于，包括支撑架、两端开口的隔离管(1)、设有底部尖端且在底部尖端开有通孔的石墨舟(2)、带有第一进气管和第二进气管的塞体(3)、流量控制器、用于加热的中频感应加热电源(4)、用于监测温度的温度传感器、盛有冷却液的容器(5)和搅拌器，所述隔离管(1)通过所述支撑架悬于所述容器(5)的上方，其底端浸没于所述冷却液，顶端套有所述塞体(3)，所述石墨舟悬于所述隔离管内所述冷却液的上方，且底部尖端垂直指向冷却液，所述第一进气管与所述石墨舟的内部相通，所述第二进气管与所述隔离管(1)的内部相通，所述流量控制器位于所述第一进气管上，所述温度传感器位于所述石墨舟的外壁，所述中频感应加热电源(4)绕于所述隔离管(1)的外周，所述搅拌器靠近所述容器(5)设置，对其内部的冷却液进行搅拌。

2.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述通孔的直径为1-3mm，所述中频感应加热电源(4)为中频感应线圈。

3.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述隔离管(1)为石英管，所述容器(5)为石英烧杯，所述温度传感器为K型热电偶，所述搅拌器为磁力搅拌器或电动搅拌器，冷却液为真空泵油。

4.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述中频感应加热电源(4)、所述温度传感器、所述搅拌器、所述流量控制器与控制器连接。

5.一种采用权利要求1-4任意一项所述的制备装置制备球形锗颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将清洗并干燥后的锗锭放入石墨舟中；

将底部尖端设有通孔的石墨舟悬挂于隔离管中，并塞紧隔离管顶端的塞体；

使用支撑架将隔离管架于装有冷却液的容器上方，使隔离管的底端浸没于冷却液中，并使石墨舟悬挂于冷却液的上方；

通过第一进气管向石墨舟持续通入高纯惰性气体；

通过第二进气管向隔离管通入高纯惰性气体，直至充满隔离管；

隔离管充满惰性气体后，启动中频感应加热电源，对石墨舟内的锗锭进行加热，使锗锭熔化流出；

使用温度传感器控制石墨舟的升温速度，并当温度升高至一定范围时，启动搅拌器，对冷却液进行持续搅拌，使熔出并落入冷却液中的锗锭形成球形，制得球形锗颗粒。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

通入惰性气体的步骤中，通入第一进气管的气体流量为0.3-1L/min，通入第二进气管的气体流量为0.5-1.5L/min。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

控制升温的步骤中，石墨舟的升温速度为15-20℃/min，温度升高至850-900℃时，启动搅拌器。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，

搅拌器的转速为800-900rpm。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

向第一进气管和第二进气管通入的高纯惰性气体均为氮气或者氩气。

10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

加热石墨舟内的步骤中，加热功率为5-10kw。