[发明专利]一种镓粒制备装置和制备方法

权利要求书

1.一种镓粒制备装置，所述装置包括镓液供应装置、镓液速冷装置、循环热水供应装置、压缩气体供应装置和镓粒取出模具；

其中，所述镓液供应装置由镓液加料仓、镓液储液箱、镓液滴嘴组成；所述镓粒速冷装置自上而下由多孔模具、垫层、制冷平台组成；所述循环热水供应装置由热水箱、热水泵、进出水管组成，通过进出水管连接热水箱和镓液储液箱；所述压缩气体供应装置由气体压缩机、通气管、定流量控制器组成，通气管将气体压缩机与镓液储液箱连接；镓粒取出模具表面有凸起，所述凸起能嵌入多孔模具中。

2.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述镓液加料仓设置有可密闭开关，在加料时打开，加料完成后关闭。

3.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述镓液储液箱由双层结构构成，包括镓液储液箱内层、镓液储液箱外层、外层与内层结构形成中空腔体，中空腔体可通入循环热水。

4.根据权利要求3所述的制备装置，其特征在于，所述内层材料采用聚四氟乙烯材质，外层材料为不锈钢材质。

5.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述多孔模具表面分布有孔洞，所述孔洞形状可以为不同粒径的球形、正方形、长方形或其他形状，所述多孔模具和垫层的材质优选为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述热水箱中存放70-85℃的保温洁净水，进出水管连接热水箱和镓液储液箱内外层形成的中空腔体，采用下部进水，上部出水的方式将热水循环通入中空腔体，热水泵安装在下部进水管位置。

7.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，定流量控制器安装在通气管上调节气体流量，压缩气体优选为氮气。

8.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述镓粒取出模具表面有凸起，凸起的数量和分布与多孔模具的孔洞一一对应，镓粒取出模具的凸起可以完全镶嵌在多孔模具的孔洞中，所述凸起可以将多孔模具孔洞中的镓粒顶出。

9.一种镓粒制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)通过权利要求1所述的加料仓向镓液储液箱里加入镓液，通过循环热水供应装置向镓液储液箱中空腔体内通入热水；

(2)通过压缩气体供应装置向镓液储液箱中通入定量氮气，使镓液从镓液滴嘴挤出并脱离镓液滴嘴进入多孔模具孔洞中；

(3)将装有镓液的多孔模具和垫层在制冷平台上冷却10-20min后转入冻库中，冷冻50-60min后拿开垫层，用镓粒取出模具顶出镓粒，制备得到镓粒。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中向中空腔体内通入的热水是70-85℃的洁净水；步骤(2)可通过定流量控制器控制氮气通入量，一次向镓液储液箱里通入30-200mL氮气，气体流速为50-100mL/min；步骤(3)中制冷平台的温度为-5至-10℃，冷库的温度为0至-5℃。