一种高纯砷晶体的制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种高纯砷晶体的制备装置，属于提纯装置技术领域。本实用新型专利技术提供的高纯砷晶体的制备装置，包括加热炉9和设置在加热炉9内的反应容器11，反应容器11的顶部开口和侧壁填料口分别设置有可开关的上盖板14和侧盖板15，上盖板14上分别设置有第一开口、第二开口和第三开口，分别连接有真空供气系统、废气处理系统和防爆装置；加热炉9的侧壁上设置有上加热装置6和下加热装置5，用于对反应容器11进行加热，分别形成上半部分温区和下半部分温区，并分别设置有热电偶7用于检测温度。本实用新型专利技术提供的高纯砷晶体的制备装置结构简单，操作简易，能够快捷、方便地提纯制备砷晶体。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯砷晶体的制备装置
本技术涉及提纯装置
，尤其涉及一种高纯砷晶体的制备装置。
技术介绍
高纯砷表面呈银灰色，带有金属光泽，其晶体结构属于六方晶系。单质砷在半导体材料、超导材料、特种合金材料等多种高新技术材料中有广泛用途，被认为是现代科技发展的重要原材料之一。砷单质的纯度对于制备的材料的物理、化学性质至关重要，砷中的杂质将直接影响最终产品的性能。因此，砷的提纯技术对于材料科学的发展及应用具有重要意义。然而，目前常用的砷的提纯方法，例如氢气还原法、砷化氢热分解法的工艺较为复杂，且存在一定的危险性。另外，高纯砷不易保存，在空气中极易被氧化成氧化砷，不方便再次使用，更不利于产品性能的提高。现有的砷单质提纯装置或者只针对砷表面的氧化砷进行处理(如专利CN201711241192.5)，无法去除砷内部可能存在的氧化砷或其它杂质，容易对后续材料制备造成不利影响，而且需要氢气对原料进行还原，挥发的氧化砷部分沉积在脱氧炉内，无法完全回收，造成有毒物质污染，难以清理，对操作人员的人身安全造成威胁；或者设置一定的温度梯度，采用气相输运法提纯砷颗粒(如专利CN201721356131.9)，但利用该装置提纯砷，对砷中存在的杂质分离效果不好，影响产品质量，且只能得到砷颗粒，无法制备得到具有闪亮金属光泽的砷晶体。因此，有必要设计一种高纯砷晶体的制备装置，能够快捷、方便地提纯制备高纯砷晶体。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高纯砷晶体的制备装置，本技术提供的高纯砷晶体的制备装置结构简单，操作简易，能够快捷、方便地提纯制备砷晶体。为了实现上述技术目的，本技术提供以下技术方案：本技术提供了一种高纯砷晶体的制备装置，包括加热炉9和设置在加热炉9内的反应容器11，所述反应容器11的顶部开口和侧壁填料口分别设置有可开关的上盖板14和侧盖板15，所述上盖板14上分别设置有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口和第三开口分别连接有真空供气系统、废气处理系统和防爆装置；所述加热炉9的侧壁上设置有上加热装置6和下加热装置5，用于对反应容器11进行加热，分别形成上半部分温区和下半部分温区，所述上半部分温区和下半部分温区中分别设置有热电偶7用于检测温度。优选地，所述上加热装置6和下加热装置5独立地包括电阻丝和硅碳棒中的一种。优选地，所述反应容器11的材质包括金属、陶瓷和石英玻璃中的一种。优选地，所述真空供气系统包括并联设置的真空泵1和气瓶4，所述真空泵1的出口处设置有第一阀门2，所述气瓶4的出口处设置有第二阀门3。优选地，所述上盖板14的第一开口处设置有第三阀门8。优选地，所述废气处理系统包括回收容器17以及连通回收容器17和反应容器11的第一管路，所述第一管路的表面设置有电阻丝16。优选地，所述上盖板14的第二开口处设置有第四阀门12。优选地，所述防爆装置包括自动安全漏气阀门13以及连通回收容器17和反应容器11的第二管路。优选地，所述自动安全漏气阀门13设置在上盖板14的第三开口处。本技术提供了一种高纯砷晶体的制备装置，包括加热炉9和设置在加热炉9内的反应容器11，所述反应容器11的顶部开口和侧壁填料口分别设置有可开关的上盖板14和侧盖板15，所述上盖板14上分别设置有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口和第三开口分别连接有真空供气系统、废气处理系统和防爆装置；所述加热炉9的侧壁上设置有上加热装置6和下加热装置5，用于对反应容器11进行加热，分别形成上半部分温区和下半部分温区，所述上半部分温区和下半部分温区中分别设置有热电偶7用于检测温度。本技术提供的高纯砷晶体的制备装置结构简单，操作简易，能够快捷、方便地提纯制备砷晶体。附图说明图1为本技术高纯砷晶体的制备装置的结构示意图，图中，1-真空泵，2-第一阀门，3-第二阀门，4-气瓶，5-下加热装置，6-上加热装置，7-热电偶，8-第三阀门，9-加热炉，10-管路连接处，11-反应容器，12-第四阀门，13-自动安全漏气阀门，14-上盖板，15-侧盖板，16-电阻丝，17-回收容器。具体实施方式本技术提供了一种高纯砷晶体的制备装置，包括加热炉9和设置在加热炉9内的反应容器11，所述反应容器11的顶部开口和侧壁填料口分别设置有可开关的上盖板14和侧盖板15，所述上盖板14上分别设置有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口和第三开口分别连接有真空供气系统、废气处理系统和防爆装置；所述加热炉9的侧壁上设置有上加热装置6和下加热装置5，用于对反应容器11进行加热，分别形成上半部分温区和下半部分温区，所述上半部分温区和下半部分温区中分别设置有热电偶7用于检测温度。本技术提供的高纯砷晶体的制备装置包括加热炉9和设置在加热炉9内的反应容器11，所述加热炉9的侧壁上设置有上加热装置6和下加热装置5，所述上加热装置6和下加热装置5可以设置在加热炉9的内侧壁上，也可以设置在加热炉9的外侧壁上，能够实现对反应容器11的上半部分以及下半部分进行加热即可。作为本技术的一个实施例，所述上加热装置6和下加热装置5独立地包括电阻丝和硅碳棒中的一种，使得反应容器11的最高温度能够达到1200℃。作为本技术的一个实施例，所述反应容器11的材质优选包括金属、陶瓷和石英玻璃中的一种。在本技术中，所述反应容器11的顶部开口和侧壁填料口分别设置有可开关的上盖板14和侧盖板15。关闭侧盖板15和上盖板14可以保持反应容器密封，打开侧盖板15可以将待提纯的砷原料放入反应容器11中，打开上盖板14可以从反应容器11中取出制备得到的砷晶体。在本技术中，所述上盖板14上分别设置有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口和第三开口分别连接有真空供气系统、废气处理系统和防爆装置。作为本技术的一个实施例，所述真空供气系统包括并联设置的真空泵1和气瓶4，所述真空泵1的出口处设置有第一阀门2，所述气瓶4的出口处设置有第二阀门3。作为本技术的一个实施例，所述上盖板14的第一开口处设置有第三阀门8。所述第一阀门2和第二阀门3并配合第三阀门8分别控制真空泵1及气瓶4与反应容器11之间的连通和关闭，实现抽真空处理和提供保护气的切换。作为本技术的一个实施例，所述废气处理系统包括回收容器17以及连通回收容器17和反应容器11的第一管路，所述第一管路的表面设置有电阻丝16，温度最高能够达到500℃。作为本技术的一个实施例，所述上盖板14的第二开口处设置有第四阀门12，所述第四阀门12用于控制回收容器17与反应容器11之间的连通和关闭。作为本技术的一个实施例，所述防爆装置包括自动安全漏气阀门13以及连通回收容器17和反应容器11的第二管路。作为本技术的一个实施例，所述自动安全漏气阀门13设置在上盖板14的第三开口处；当反应容器11内部压力小于自动安全漏气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高纯砷晶体的制备装置，其特征在于，包括加热炉(9)和设置在加热炉(9)内的反应容器(11)，所述反应容器(11)的顶部开口和侧壁填料口分别设置有可开关的上盖板(14)和侧盖板(15)，所述上盖板(14)上分别设置有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口和第三开口分别连接有真空供气系统、废气处理系统和防爆装置；/n所述加热炉(9)的侧壁上设置有上加热装置(6)和下加热装置(5)，用于对反应容器(11)进行加热，分别形成上半部分温区和下半部分温区，所述上半部分温区和下半部分温区中分别设置有热电偶(7)用于检测温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种高纯砷晶体的制备装置，其特征在于，包括加热炉(9)和设置在加热炉(9)内的反应容器(11)，所述反应容器(11)的顶部开口和侧壁填料口分别设置有可开关的上盖板(14)和侧盖板(15)，所述上盖板(14)上分别设置有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口、第二开口和第三开口分别连接有真空供气系统、废气处理系统和防爆装置；
所述加热炉(9)的侧壁上设置有上加热装置(6)和下加热装置(5)，用于对反应容器(11)进行加热，分别形成上半部分温区和下半部分温区，所述上半部分温区和下半部分温区中分别设置有热电偶(7)用于检测温度。


2.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述上加热装置(6)和下加热装置(5)独立地包括电阻丝和硅碳棒中的一种。


3.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述反应容器(11)的材质包括金属、陶瓷和石英玻璃中的一种。


4.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述真...

【专利技术属性】
技术研发人员：董持衡，成者，涂畅，马衍伟，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11