[发明专利]用于在超临界流体中处理材料的装置及其方法

权利要求书

1.一种装置，包括：

封壳，其构造为包含超临界流体；

压力容器，其围绕所述封壳设置，其中，所述压力容器构造为包含包围封壳的加压气体；以及

压力控制设备，其构造为响应感测到的封壳或压力容器中的环境状况，平衡封壳中的内部压力和压力容器中加压气体的周边压力。

2.如权利要求1所述的装置，其包括设置在所述封壳内的压力感测器，其中，所述压力感测器构造为测量所述内部压力。

3.如权利要求1所述的装置，其包括位移测量设备，所述位移测量设备构造为测量由于内部压力和周边压力之间的压差导致的封壳的变形。

4.如权利要求1所述的装置，其包括设置在封壳中的至少一个穿孔隔板，以将封壳分隔成第一腔室和第二腔室，其中，所述至少一个穿孔隔板包括中心开口和围绕所述中心开口对称设置的多个开口。

5.如权利要求1所述的装置，其包括设置在封壳的内部和/或压力容器和封壳之间的温度感测器和压力感测器，其中，所述温度感测器和压力感测器构造为能够进行封壳中环境状况的基于反馈的控制，以及能够进行基于反馈的控制以使得封壳的内部压力和周边压力平衡。

6.如权利要求1所述的装置，其中，封壳可以变形，具有化学惰性，并且基本上不能渗透超临界流体。

7.如权利要求1所述的装置，其包括氮化镓晶体，所述氮化镓晶体的红外吸收峰靠近3175cm^-1，每单位厚度吸收率介于大约0.01cm^-1和200cm^-1之间，并且其中，氮化镓晶体在温度高于550摄氏度的超临界氨水中成长。

8.一种装置，包括：

高强度壳体；

封壳，其设置在所述高强度壳体的内部，其中，所述封壳构造为在具有超临界流体的环境中包含一种或多种材料；

加热设备，其设置在高强度壳体和封壳之间，其中，所述加热设备构造为将热量传递至封壳中的环境中，这样所述环境被加热，并且通过热量而自加压，其中，高强度封壳构造为包围并抵靠封壳，以使封壳中的内部压力平衡；以及

绝热体，其设置在高强度封壳和加热设备之间，其中，所述绝热体构造为保持封壳中的热量，并减少至高强度壳体中的热量传递。

9.如权利要求8所述的装置，其包括构造为冷却高强度壳体的冷却设备。

10.如权利要求8所述的装置，其中，所述装置构造为增强封壳中的操作条件至压力超过1kbar并温度超过550摄氏度，或者压力超过5kbar并温度超过300摄氏度。

11.如权利要求8所述的装置，其中，封壳可机械膨胀和收缩，具有化学惰性，且不能渗透超临界流体。

12.如权利要求8所述的装置，其包括构造为控制加热设备，以控制封壳的温度的温度控制系统。

13.如权利要求8所述的装置，其包括分隔结构，所述分隔结构设置在封壳中，以将封壳分隔成第一腔室和第二腔室，其中，所述分隔结构包括中心开口和围绕所述中心开口对称设置的多个开口。

14.如权利要求8所述的装置，其包括设置在绝热体和高强度壳体之间的高温衬套。

15.如权利要求8所述的装置，其包括多个径向部件，所述径向部件设置为在高强度壳体的内部一个接一个地围绕封壳的周边。

16.如权利要求8所述的装置，其中，封壳包括热膨胀系数比加热元件大的套筒。

17.如权利要求8所述的装置，其包括氮化镓晶体，所述氮化镓晶体的红外吸收峰靠近3175cm^-1，每单位厚度吸收率介于大约0.01cm^-1和200cm^-1之间，并且其中，氮化镓晶体在温度高于550摄氏度的超临界氨水中成长。