專利名稱：一種用于制備cigs吸收層靶材的反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反應(yīng)釜，具體說是一種用于制備CIGS吸收層靶材的反應(yīng)釜。
背景技術(shù)：
在制備CIGS吸收層靶材的過程中，靶材原料Cu、In、Ga、Se需要在反應(yīng)釜內(nèi)經(jīng)過高溫合成反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，由于各個(gè)元素的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)不同，一般都需要將溫度提高到與熔點(diǎn)或沸點(diǎn)最高材料的溫度，才能完全反應(yīng)。而當(dāng)某一材料的熔點(diǎn)大于另一材料的沸點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣液共存的現(xiàn)象。在現(xiàn)有技術(shù)的CIGS吸收層靶材的制備過程中，由于Cu的熔點(diǎn)為1084.4°C，而Se的沸點(diǎn)為684.9°C，因此出現(xiàn)了氣液共存現(xiàn)象。這種現(xiàn)象對應(yīng)現(xiàn)有的反應(yīng)釜而言，其經(jīng)過簡單的攪拌很難解決氣液混合不夠均勻的問題，從而導(dǎo)致反應(yīng)不夠完全，造成Se在合金中的分布不夠均勻，影響靶材的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可使反應(yīng)更充分、提高靶材質(zhì)量的用于制備CIGS吸收層靶材的反應(yīng)釜。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:一種用于制備CIGS吸收層靶材的反應(yīng)釜，包括釜體和豎直設(shè)置于釜體腔體中心的攪拌軸，攪拌軸下端安裝有攪拌槳，所述釜體包括分別獨(dú)立加溫的容納CIGS吸收層靶材原料的上層加溫區(qū)和下層加溫區(qū)，上層加溫區(qū)與下層加溫區(qū)連通，所述攪拌槳安裝于下層加溫區(qū)內(nèi)。作為優(yōu)選，所述上層加溫區(qū)的釜體上安裝有上加熱器，下層加溫區(qū)釜體上安裝有下加熱器。進(jìn)一步地，所述上層加溫區(qū)通過徑向設(shè)置的隔板分隔成數(shù)個(gè)容納空間，在每一容納空間對應(yīng)的釜體上設(shè)有所述上加熱器。作為優(yōu)選，所述上、下加熱器為硅鑰棒電熱器，在每一容納空間對應(yīng)的釜體內(nèi)沿軸向安裝有數(shù)個(gè)硅鑰棒，在下層加溫區(qū)的釜體內(nèi)沿周向纏繞有硅鑰棒。作為優(yōu)選，每一所述隔板內(nèi)設(shè)有隔熱層。作為優(yōu)選，所述上、下層加溫區(qū)之間設(shè)置有絲網(wǎng)，上、下層加溫區(qū)通過該絲網(wǎng)連通。作為優(yōu)選，在上、下層加溫區(qū)之間的釜體內(nèi)安裝有隔熱環(huán)。從以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明可根據(jù)各材料的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的不同，對不同材料分別加溫，并可使Se以氣態(tài)，Cu、In、Ga中的一種或幾種以液態(tài)的形式形成對流，使混合更加充分，不僅進(jìn)一步增加了 Se在合金中分布的均勻度，提高了靶材質(zhì)量；而且可對熔點(diǎn)較低的材料進(jìn)行較低溫度的熔化，而避免了一律采用較高溫度對各材料進(jìn)行熔化，節(jié)約了加溫成本。


圖1是本發(fā)明中一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)剖視示意 圖2是本發(fā)明中俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1、圖2對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明:
本反應(yīng)釜包括釜體I和豎直設(shè)置于釜體腔體中心的攪拌軸2，攪拌軸下端安裝有攪拌槳3，所述釜體包括分別獨(dú)立加溫的容納CIGS吸收層靶材原料的上層加溫區(qū)11和下層加溫區(qū)12，上層加溫區(qū)一般放置靶材中的沸點(diǎn)較高的Cu、In、Ga中的一種或幾種，下層加溫區(qū)放置沸點(diǎn)較低的Se，上層加溫區(qū)與下層加溫區(qū)連通，可使上層加溫區(qū)的材料熔化后流入下層加溫區(qū)。一般地，上、下層加溫區(qū)通過絲網(wǎng)4連通，絲網(wǎng)的孔徑應(yīng)根據(jù)各個(gè)材料的粒徑確定，最好避免固體顆粒從網(wǎng)孔中通過；攪拌槳安裝于下層加溫區(qū)內(nèi)，從而對混合在下層加溫區(qū)的材料進(jìn)行攪拌，使反應(yīng)充分進(jìn)行。在實(shí)施過程中，下層的Se形成氣態(tài)，上層的材料形成液態(tài)，液態(tài)材料流入下層時(shí)與氣態(tài)Se形成對流，從而使反應(yīng)更加充分。在本發(fā)明中，所述上層加溫區(qū)11的釜體上安裝有上加熱器，下層加溫區(qū)釜體上安裝有下加熱器，分別對上下加溫區(qū)加熱，可分別控制上下加溫的溫度。為了進(jìn)一步控制對各個(gè)材料的溫度，上層加溫區(qū)通過徑向設(shè)置的隔板5分隔成數(shù)個(gè)容納空間，在每一容納空間對應(yīng)的釜體上設(shè)有所述上加熱器，從而對每個(gè)容納空間單獨(dú)加溫。在實(shí)施過程中，隔板從安裝攪拌軸的軸套21向外延伸至釜體，將上層加溫區(qū)隔開，隔板的數(shù)量根據(jù)材料種類選擇，同時(shí)還將隔板設(shè)置成拆卸式，需要對上加溫區(qū)分隔式時(shí)，安裝隔板，不需要時(shí)，則可拆卸。在實(shí)施過程中，所述上、下加熱器采用硅鑰棒電熱器，在每一容納空間對應(yīng)的釜體內(nèi)沿軸向安裝硅鑰棒6，在下層加溫區(qū)的釜體內(nèi)沿周向纏繞硅鑰棒6。由于硅鑰棒使用溫度高，具有耐高溫、抗氧化，耐腐蝕、升溫快、壽命長、高溫變形小、安裝維修方便等特點(diǎn)，本發(fā)明通過硅鑰棒給反應(yīng)釜加熱，能起到良好的加溫效果；還可與自動(dòng)化供電系統(tǒng)配套使用，既可得到精確的恒定溫度，又可根據(jù)生產(chǎn)工藝的實(shí)際需要進(jìn)行自動(dòng)調(diào)溫，精確控制各個(gè)區(qū)域的溫度，有利于節(jié)約能源。在實(shí)施過程中，在每一所述隔板5內(nèi)設(shè)有隔熱層51，同時(shí)在上、下層加溫區(qū)之間的釜體內(nèi)安裝有隔熱環(huán)7，盡可能避免了各容納空間之間、上下層加溫區(qū)之間相互傳熱的現(xiàn)象，不僅提高控溫精度，而且避免了一律采用較高溫度對各材料進(jìn)行熔化，節(jié)約了加溫成本。上述實(shí)施方式僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種用于制備CIGS吸收層靶材的反應(yīng)釜，包括釜體和豎直設(shè)置于釜體腔體中心的攪拌軸，攪拌軸下端安裝有攪拌槳，其特征在于:所述釜體包括分別獨(dú)立加溫的容納CIGS吸收層靶材原料的上層加溫區(qū)和下層加溫區(qū)，上層加溫區(qū)與下層加溫區(qū)連通，所述攪拌槳安裝于下層加溫區(qū)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)釜，其特征在于:所述上層加溫區(qū)的釜體上安裝有上加熱器，下層加溫區(qū)釜體上安裝有下加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)釜，其特征在于:所述上層加溫區(qū)通過徑向設(shè)置的隔板分隔成數(shù)個(gè)容納空間，在每一容納空間對應(yīng)的釜體上設(shè)有所述上加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)釜，其特征在于:所述上、下加熱器為硅鑰棒電熱器，在每一容納空間對應(yīng)的釜體內(nèi)沿軸向安裝有數(shù)個(gè)硅鑰棒，在下層加溫區(qū)的釜體內(nèi)沿周向纏繞有娃鑰棒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)釜，其特征在于:每一所述隔板內(nèi)設(shè)有隔熱層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的反應(yīng)釜，其特征在于:所述上、下層加溫區(qū)之間設(shè)置有絲網(wǎng)，上、下層加溫區(qū)通過該絲網(wǎng)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反應(yīng)釜，其特征在于:在上、下層加溫區(qū)之間的釜體內(nèi)安裝有隔熱環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及反應(yīng)釜，具體說是一種用于制備CIGS吸收層靶材的反應(yīng)釜，其包括釜體和豎直設(shè)置于釜體腔體中心的攪拌軸，攪拌軸下端安裝有攪拌槳，所述釜體包括分別獨(dú)立加溫的容納CIGS吸收層靶材原料的上層加溫區(qū)和下層加溫區(qū)，上層加溫區(qū)與下層加溫區(qū)連通，所述攪拌槳安裝于下層加溫區(qū)內(nèi)。本發(fā)明可根據(jù)各材料的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的不同，對不同材料分別加溫，并可使Se以氣態(tài)，Cu、In、Ga中的一種或幾種以液態(tài)的形式形成對流，使混合更加充分，不僅進(jìn)一步增加了Se在合金中分布的均勻度，提高了靶材質(zhì)量；而且可對熔點(diǎn)較低的材料進(jìn)行較低溫度的熔化，而避免了一律采用較高溫度對各材料進(jìn)行熔化，節(jié)約了加溫成本。
文檔編號(hào)B01J19/18GK103191690SQ20131015387
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者陳進(jìn)中, 吳伯增, 伍祥武, 林東東, 甘振英, 謝元鋒, 呂宏 申請人:柳州百韌特先進(jìn)材料有限公司