本實用新型屬于硫化鎘生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效率硫化鎘氣相合成設(shè)備。

背景技術(shù)：

硫化鎘(CdS)是直接帶隙寬禁帶的半導體材料，其禁帶寬度Eg為2.42ev，分子量為144.46，無放射性，微溶于水和乙醇，溶于酸且極易溶于氨水。CdS納米薄膜具有良好的光電轉(zhuǎn)化特性，能很好匹配太陽能光譜可見光區(qū)，且對可見光有非常好的透射率，通常使用CdS納米薄膜充當窗口層與P型半導體材料一起構(gòu)成異質(zhì)結(jié)太陽能電池。另外，由于在實驗研究中發(fā)現(xiàn)CdS異質(zhì)結(jié)太陽能電池具有高轉(zhuǎn)化率、低成本和工藝簡單等優(yōu)點，因此，硫化鎘將是未來廉價、高效率太陽能電池發(fā)展的主要研究方向，起到促進太陽能利用推廣的作用，給地球帶來潔凈、環(huán)保、高效的能源，解決現(xiàn)在以及以后的能源危機。

現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于硫化鎘的技術(shù)文獻也較多，例如申請?zhí)枮?01510489364.5的發(fā)明專利公開了一種硫化鎘氣相合成裝置，包括彼此連通的鎘蒸發(fā)管、硫蒸發(fā)管和合成管，鎘蒸發(fā)管的出料口和硫蒸發(fā)管的出料口分別與合成管的進料口連接，并且氣態(tài)鎘從鎘蒸發(fā)管進入合成管的方向與氣態(tài)硫從硫蒸發(fā)管進入合成管的方向之間的夾角為0～90°；鎘蒸氣從鎘蒸發(fā)管進入合成管的方向與硫蒸氣從硫蒸發(fā)管進入合成管的方向之間的夾角為0～45°；鎘蒸發(fā)管具有固態(tài)鎘轉(zhuǎn)化為氣態(tài)鎘的鎘蒸發(fā)室，鎘蒸發(fā)管的進料口處設(shè)置有具有進氣管的進氣帽，進氣帽與鎘蒸發(fā)管的進料口之間為磨口連接；硫蒸發(fā)管具有固態(tài)硫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫的硫蒸發(fā)室，硫蒸發(fā)管的進料口處設(shè)置有具有進氣管的進氣帽，進氣帽與硫蒸發(fā)管的進料口之間為磨口連接；合成管具有氣態(tài)鎘與氣態(tài)硫進行合成反應的合成室，合成管的出料口處設(shè)置有具有出氣管的出氣帽，出氣帽與合成管的出料口之間為磨口連接；合成管中設(shè)置有用于改變氣態(tài)鎘與氣態(tài)硫的移動路徑的擋板組件。

這種氣相合硫化鎘是采用氣態(tài)鎘與氣態(tài)硫直接反應，避免了引人其他雜質(zhì)并且能夠制備得到純度較高的硫化鎘，在使用過程中合成產(chǎn)物硫化鎘在合成室底部沉積下來，但是鎘蒸發(fā)管的出料口和硫蒸發(fā)管的出料口分別于合成管的進料口連接，使得部分合成產(chǎn)物硫化鎘會從鎘蒸發(fā)管與合成管的連接處下落進入到鎘蒸發(fā)管內(nèi)，一級從硫蒸發(fā)管與合成管的連接處下落進入到硫蒸發(fā)管內(nèi)，從而降低了硫化鎘的生產(chǎn)效率，造成了資源的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決現(xiàn)有硫化鎘氣流合成設(shè)備存在的生產(chǎn)效率低的問題，而提供一種高效率硫化鎘氣相合成設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種高效率硫化鎘氣相合成設(shè)備，包括鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管，所述鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管的出料口端均連通有合成管，其特征在于，所述合成管的下端設(shè)置有空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)置有螺旋導流管，所述螺旋導流管的管壁與合成管的空腔壁密封連接，所述合成管的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與空腔的上端相互連通；所述硫蒸發(fā)管經(jīng)的出料口經(jīng)管道與螺旋導流管連通，所述鎘蒸發(fā)管的出料口端與空腔連通，所述螺旋導流管上開設(shè)有若干均勻設(shè)置的通孔。

進一步的，所述環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)置有若干破旋板。

進一步的，所述破旋板沿著合成管的徑向方向設(shè)置有環(huán)形凹槽內(nèi)。

進一步的，所述合成管內(nèi)設(shè)置有可拆卸的擋板，所述擋板上開設(shè)有沿著合成管軸線方向設(shè)置的通氣孔。

進一步的，所述擋板的截面呈弧形，并且擋板的圓心位于擋板的上側(cè)。

進一步的，所述空腔的內(nèi)壁上設(shè)置有保溫隔熱層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型的高效率硫化鎘氣相合成設(shè)備，包括鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管，所述鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管的出料口端均連通有合成管，所述合成管的下端設(shè)置有空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)置有螺旋導流管，所述螺旋導流管的管壁與合成管的空腔壁密封連接，所述合成管的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與空腔的上端相互連通；所述硫蒸發(fā)管經(jīng)的出料口經(jīng)管道與螺旋導流管連通，所述鎘蒸發(fā)管的出料口端與空腔連通，所述螺旋導流管上開設(shè)有若干均勻設(shè)置的通孔。本實用新型在使用過程中，鎘蒸發(fā)管內(nèi)的鎘蒸氣進入到空腔內(nèi)，并且在螺旋導流管的作用下在空腔內(nèi)做螺旋運動；硫蒸氣經(jīng)管道進入到螺旋導流管的內(nèi)部并通過通孔穿過螺旋導流管進入到空腔內(nèi)，硫蒸氣和鎘蒸氣在空腔內(nèi)形成渦流運動，然后從環(huán)形凹槽進入到合成管的內(nèi)部，在合成管內(nèi)進行反應，由于本實用新型的硫蒸氣和鎘蒸氣是從合成管的側(cè)壁上進入到合成管的內(nèi)部，因此合成管的下端與鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管均沒有聯(lián)通，反應生成的硫化鎘不會從鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管內(nèi)，從而減少硫化鎘的浪費，提高生產(chǎn)效率。

同時本實用新型的硫蒸氣和鎘蒸氣在空腔內(nèi)進行渦流運動，能夠提高鎘蒸氣和硫蒸氣混合的均勻性，進一步提高反應的均勻性，減少由于合成管上部的抽吸作用而造成的原料的浪費，進一步提高合成的效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標記：1、鎘蒸發(fā)管，2、硫蒸發(fā)管，3、合成管，4、空腔，5、螺旋導流管，6、環(huán)形凹槽，7、破旋板，8、保溫隔熱層，9、擋板，10、通氣孔。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，并不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的其他所用實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。

結(jié)合附圖，本實用新型的高效率硫化鎘氣相合成設(shè)備包括鎘蒸發(fā)管1和硫蒸發(fā)管2，所述鎘蒸發(fā)管1和硫蒸發(fā)管2的出料口端均連通有合成管3，所述合成管3的下端設(shè)置有空腔4，本實用新型的合成管的下端是指在合成管的管體的下端，即是合成管3管體的下端設(shè)置有空腔，本實用新型可以將合成管3整體的管壁加厚，然后在下端設(shè)置空腔4，也可以通過在合成管3的下端的管壁進行加厚設(shè)計，然后在開設(shè)空腔4，所述空腔4內(nèi)設(shè)置有螺旋導流管5，螺旋導流管為管狀結(jié)構(gòu)，并且螺旋導流管內(nèi)設(shè)置有空腔體，所述螺旋導流管5的管壁與合成管3的空腔4壁密封連接，所述合成管3的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)形凹槽6，所述環(huán)形凹槽6與空腔4的上端相互連通；所述硫蒸發(fā)管2經(jīng)的出料口經(jīng)管道與螺旋導流管5連通，所述鎘蒸發(fā)管1的出料口端與空腔4連通，所述螺旋導流管5上開設(shè)有若干均勻設(shè)置的通孔(附圖中沒有畫出)。本實用新型在使用過程中，鎘蒸發(fā)管1內(nèi)的鎘蒸氣進入到空腔4內(nèi)，并且在螺旋導流管5的作用下在空腔4內(nèi)做螺旋運動(渦流運動)；硫蒸發(fā)管2內(nèi)的硫蒸氣經(jīng)管道進入到螺旋導流管5的內(nèi)部并通過通孔穿過螺旋導流管5進入到空腔內(nèi)，硫蒸氣和鎘蒸氣在空腔內(nèi)形成渦流運動，然后從環(huán)形凹槽進入到合成管的內(nèi)部，在合成管內(nèi)進行反應，由于本實用新型的硫蒸氣和鎘蒸氣是從合成管的側(cè)壁上進入到合成管的內(nèi)部，因此合成管的下端與鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管均沒有聯(lián)通，反應生成的硫化鎘不會從鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管內(nèi)，從而減少硫化鎘的浪費，提高生產(chǎn)效率。

同時本實用新型的硫蒸氣和鎘蒸氣在空腔內(nèi)進行渦流運動，能夠提高鎘蒸氣和硫蒸氣混合的均勻性，進一步提高反應的均勻性，減少由于合成管上部的抽吸作用而造成的原料的浪費，進一步提高合成的效率。

其中，合成管、硫蒸發(fā)管和鎘蒸發(fā)管的其他結(jié)構(gòu)并沒有進行改變，本實用新型改變了鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管與合成管的連通方式，從而達到防止反應生成物硫化鎘進入到硫蒸發(fā)管和鎘蒸發(fā)管的內(nèi)部的目的。對于合成管、硫蒸發(fā)管和鎘蒸發(fā)管的其他位置的具體結(jié)構(gòu)以及整個硫化鎘的加工方法都屬于現(xiàn)有技術(shù)，可以參照申請?zhí)枮?01510489364.5的專利對合成管、硫蒸發(fā)管和鎘蒸發(fā)管其他位置的具體結(jié)構(gòu)進行理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能明白和理解，在此不再贅述。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方式，所述環(huán)形凹槽6內(nèi)設(shè)置有若干破旋板7，所述破旋板4沿著合成管3的徑向方向設(shè)置有環(huán)形凹槽6內(nèi)，通過設(shè)置破旋7便于用于打亂鎘蒸氣和硫蒸氣的渦流運動，使得鎘蒸氣和硫蒸氣均勻的分布到合成管3內(nèi)進行均勻反應，提高二者之間的接觸時間，減少由于合成管上部的抽吸作用而造成的原料的浪費，進一步提高合成的效率。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方式，所述合成管3內(nèi)設(shè)置有可拆卸的擋板9，所述擋板9上開設(shè)有沿著合成管3軸線方向設(shè)置的通氣孔10，通過設(shè)置擋板9能夠即能夠延緩混合氣體在合成管內(nèi)上升的速度，同時能夠增加混合氣體在合成管3內(nèi)分布的均勻性，使得鎘蒸氣和硫蒸氣能夠在合成管內(nèi)進行充分反應，提高產(chǎn)量，減少資源的浪費。

進一步的，所述擋板9的截面呈弧形，并且擋板9的圓心位于擋板的上側(cè)，通過將擋板設(shè)置為弧形，從環(huán)形凹槽6內(nèi)噴射出的混合氣流能夠沿著擋板的進行運動，從而逐次將氣流從擋板的各個位置分散開來，提高混合氣體在合成管3分布的均勻性。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方式，所述空腔4的內(nèi)壁上設(shè)置有保溫隔熱層8，通過設(shè)置保溫隔熱層8。通過設(shè)置保溫隔熱層8既能夠保證氣態(tài)硫和氣態(tài)鎘出現(xiàn)冷凝的情況，同時也能夠防止由于合成管3加熱的時候?qū)е驴涨粌?nèi)溫度過高而導致在空腔內(nèi)進行反應的問題，從而保證硫化鎘的生成是在合成管內(nèi)。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方式，為了能夠進行氣體保護處理，防止在合成管內(nèi)填充有空氣，所述合成管3內(nèi)設(shè)置有密封板，所述密封板與環(huán)形凹槽6的下平面在同一平面上，從而保護氣體能夠?qū)φ麄€合成管3內(nèi)進行氣體保護。

實施例一

本實施例的高效率硫化鎘氣相合成設(shè)備，包括鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管，所述鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管的出料口端均連通有合成管，所述合成管的下端設(shè)置有空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)置有螺旋導流管，所述螺旋導流管的管壁與合成管的空腔壁密封連接，所述合成管的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與空腔的上端相互連通；所述硫蒸發(fā)管經(jīng)的出料口經(jīng)管道與螺旋導流管連通，所述鎘蒸發(fā)管的出料口端與空腔連通，所述螺旋導流管上開設(shè)有若干均勻設(shè)置的通孔。

實施例二

本實施例的高效率硫化鎘氣相合成設(shè)備，包括鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管，所述鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管的出料口端均連通有合成管，所述合成管的下端設(shè)置有空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)置有螺旋導流管，所述螺旋導流管的管壁與合成管的空腔壁密封連接，所述合成管的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與空腔的上端相互連通；所述硫蒸發(fā)管經(jīng)的出料口經(jīng)管道與螺旋導流管連通，所述鎘蒸發(fā)管的出料口端與空腔連通，所述螺旋導流管上開設(shè)有若干均勻設(shè)置的通孔；所述環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)置有若干破旋板。

實施例三

本實施例的高效率硫化鎘氣相合成設(shè)備，包括鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管，所述鎘蒸發(fā)管和硫蒸發(fā)管的出料口端均連通有合成管，所述合成管的下端設(shè)置有空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)置有螺旋導流管，所述螺旋導流管的管壁與合成管的空腔壁密封連接，所述合成管的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與空腔的上端相互連通；所述硫蒸發(fā)管經(jīng)的出料口經(jīng)管道與螺旋導流管連通，所述鎘蒸發(fā)管的出料口端與空腔連通，所述螺旋導流管上開設(shè)有若干均勻設(shè)置的通孔；所述環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)置有若干破旋板；所述破旋板沿著合成管的徑向方向設(shè)置有環(huán)形凹槽內(nèi)。

實施例四

在上述任一實施例的基礎(chǔ)之上，所述合成管內(nèi)設(shè)置有可拆卸的擋板，所述擋板上開設(shè)有沿著合成管軸線方向設(shè)置的通氣孔。

實施例五

在實施例四的基礎(chǔ)之上，所述擋板的截面呈弧形，并且擋板的圓心位于擋板的上側(cè)。

實施例六

在上述任一實施例的基礎(chǔ)之上，所述空腔的內(nèi)壁上設(shè)置有保溫隔熱層。