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多晶硅原料生產(chǎn)是什么?

作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2023-11-16分類:橡膠制品瀏覽:178


導(dǎo)讀:一、多晶硅原料生產(chǎn)是什么?多晶硅生產(chǎn)的原料是三氯氫硅和氫氣按照一定的比例計(jì)入還原爐內(nèi)進(jìn)行熱分解和還原反應(yīng)產(chǎn)生多晶硅棒.三氯氫硅是用和工業(yè)硅粉在合成爐內(nèi)反應(yīng)生成,是...

一、多晶硅原料生產(chǎn)是什么?

多晶硅生產(chǎn)的原料是 三氯氫硅 和氫氣 按照一定的比例計(jì)入還原爐內(nèi)進(jìn)行熱分解 和 還原反應(yīng) 產(chǎn)生多晶硅棒.

三氯氫硅是用和工業(yè)硅粉在合成爐內(nèi)反應(yīng)生成,

是用氫氣和氯氣在合成爐內(nèi)燃燒生成.

氯氣是氯化鈉工業(yè)鹽水通過通電反應(yīng)生成

氫氣即可以用氯化鈉工業(yè)鹽水通過通電反應(yīng)生成

也可以用水通電電解生產(chǎn).

工業(yè)硅粉是用石英礦與碳在通電的情況下還原反應(yīng)生成工業(yè)硅塊,經(jīng)粉碎變成工業(yè)硅粉.

二、冶金法生產(chǎn)多晶硅的工藝流程

1)石英砂在電弧爐中冶煉提純到98%并生成工業(yè)硅,

其化學(xué)反應(yīng)sio2+c→si+co2↑

(2)為了滿足高純度的需要,必須進(jìn)一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無水(hcl)與之反應(yīng)在一個(gè)流化床反應(yīng)器中,生成擬溶解的三氯氫硅(sihcl3)。

其化學(xué)反應(yīng)si+hcl→sihcl3+h2↑

反應(yīng)溫度為300度,該反應(yīng)是放熱的。同時(shí)形成氣態(tài)混合物(н2,нс1,siнс13,sic14,si)。

(3)第二步驟中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)一步提純,需要分解:過濾硅粉,冷凝siнс13,sic14,而氣態(tài)н2,нс1返回到反應(yīng)中或排放到大氣中。然后分解冷凝物siнс13,sic14,凈化三氯氫硅(多級(jí)精餾)。

(4)凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝,以高純的sihcl3在h2氣氛中還原沉積而生成多晶硅。

其化學(xué)反應(yīng)sihcl3+h2→si+hcl。

多晶硅的反應(yīng)容器為密封的,用電加熱硅池硅棒(直徑5-10毫米,長(zhǎng)度1.5-2米,數(shù)量80根),在1050-1100度在棒上生長(zhǎng)多晶硅,直徑可達(dá)到150-200毫米。

這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反應(yīng),并生成多晶硅。剩余部分同н2,нс1,siнс13,sic14從反應(yīng)容器中分離。這些混合物進(jìn)行低溫分離,或再利用,或返回到整個(gè)反應(yīng)中。氣態(tài)混合物的分離是復(fù)雜的、耗能量大的,從某種程度上決定了多晶硅的成本和該3工藝的競(jìng)爭(zhēng)力。

三、多晶硅的生產(chǎn)工藝

流化床法

以四氯化硅、氫氣、和工業(yè)硅為原料在流化床內(nèi)(沸騰床)高溫高壓下生成三氯氫硅,將三氯氫硅再進(jìn)一步歧化加氫反應(yīng)生成二氯二氫硅,繼而生成硅烷氣。

制得的硅烷氣通入加有小顆粒硅粉的流化床反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行連續(xù)熱分解反應(yīng),生成粒狀多晶硅產(chǎn)品。因?yàn)樵诹骰卜磻?yīng)爐內(nèi)參與反應(yīng)的硅表面積大,生產(chǎn)效率高,電耗低與成本低,適用于大規(guī)模生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。唯一的缺點(diǎn)是安全性差,危險(xiǎn)性大。其次是產(chǎn)品純度不高,但基本能滿足太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的使用。

此法是美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司早年研究的工藝技術(shù)。目前世界上只有美國(guó)MEMC公司采用此法生產(chǎn)粒狀多晶硅。此法比較適合生產(chǎn)價(jià)廉的太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。

流化床法是美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司早年研發(fā)的多晶硅制備工藝技術(shù)。該方法是以SiCl4、H2、HCl和工業(yè)硅為原料,在高溫高壓流化床內(nèi)(沸騰床)生成SiHCl3,將SiHCl3再進(jìn)一步歧化加氫反應(yīng)生成SiH2Cl2,繼而生成硅烷氣。制得的硅烷氣通入加有小顆粒硅粉的流化床反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行連續(xù)熱分解反應(yīng),生成粒狀多晶硅產(chǎn)品。由于在流化床反應(yīng)爐內(nèi)參與反應(yīng)的硅表面積大,故該方法生產(chǎn)效率高、電耗低、成本低。該方法的缺點(diǎn)是安全性較差,危險(xiǎn)性較大,且產(chǎn)品的純度也不高。不過,它還是基本能滿足太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的使用。故該方法比較適合大規(guī)模生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。

四、手機(jī)卡芯怎樣提煉單晶硅

石英砂+焦炭--工業(yè)硅;

工業(yè)硅+---三氯氫硅;

三氯氫硅蒸餾精制--高純?nèi)葰涔瑁?/p>

-高純?nèi)葰涔?高純氫--高純多晶硅;

高純多晶硅 熔融 籽晶提拉(直拉單晶爐)--單晶硅棒;

單晶硅棒 切割---單晶硅方棒。

五、硅油的生產(chǎn)工藝

201甲基硅油的用途

201甲基硅油具有各種優(yōu)異的特性,因此在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各部門,國(guó)防工業(yè),科學(xué)研究及醫(yī)療衛(wèi)生等部門,都得了極其廣泛的應(yīng)用。它廣泛用于電氣絕緣、脫模、消泡、阻尼、防震、滾壓、防塵、防水、高低濕潤(rùn)等方面。

1、 在機(jī)電工業(yè)中的應(yīng)用:201甲基硅油廣泛用在電機(jī)、電器、電子儀表上作為耐溫、耐電弧電暈、抗蝕、防潮、防塵的絕緣介質(zhì)、目前還用做變壓器、電容器、電視機(jī)的掃描變壓器的浸漬劑等。在各種精密機(jī)械、儀器及儀表中,用作液體防震、阻尼材料。201甲基硅油的消震性能受溫度影響小,多用于具有強(qiáng)烈機(jī)械震動(dòng)及環(huán)境溫度變化大的場(chǎng)合下,使用的儀表如:飛機(jī)、汽車的儀表中。用于防震、阻尼、穩(wěn)定儀表讀數(shù),還可作為液體彈簧,且于飛機(jī)的著陸裝置中。

2、 作消泡劑:由于201甲基硅油表面張力小,且不溶于水,動(dòng)植物油及高沸點(diǎn)礦物油中,化學(xué)穩(wěn)定性好、又無毒,用作為消泡劑已廣泛用于石油、化工、醫(yī)療、制藥、食品加工、紡織、印染、造紙等行業(yè)中,只要加入10-100PPM的硅油就具有良好的消泡劑作用。

3、 作脫模劑:由于201甲基硅油與橡膠、塑料、金屬等的不粘性,又用做各種橡膠、塑料制品成型加工的脫模劑,及用于精密鑄造中。用它做脫模劑不僅脫模方便,且使制品表面潔凈、光滑、紋理清晰。

4、 作絕緣、防塵、防霉涂層:在玻璃、陶瓷器表面浸涂一層201甲基硅油,并在250-300℃進(jìn)行熱處理后,可形成一層半永久性的防水、防霉和絕緣性的薄膜。用之處理絕緣器件,可提高器件的絕緣性能:用之處理光學(xué)儀器,能防止鏡片、棱鏡發(fā)霉;用之處理藥瓶,能延長(zhǎng)藥品的保存期,并不使制劑因粘壁而損失;用之處理電影膠片的表面,可起潤(rùn)滑作用,減少磨擦,延長(zhǎng)影片壽命。

5、 作潤(rùn)滑劑:201甲基硅油適于做橡膠,塑料軸承、齒輪的潤(rùn)滑劑。也可做為在高溫下鋼材對(duì)鋼的滾動(dòng)磨擦,或鋼與其它金屬磨擦?xí)r的潤(rùn)滑劑,但由于在常溫下甲基硅油潤(rùn)滑性能并不特別好,一般情況下,并不推薦做為常溫下金屬間的潤(rùn)滑劑。

6、 作添加劑:201甲基硅油可作許多材料的添加劑,如可作為油漆的增光劑,加少量硅油到油漆中,可使油漆不浮包、不起皺提高漆膜的光亮度,加少量硅油到油墨中,可提高印刷質(zhì)量,加少量硅油到拋光油中(如汽車上光油),可增加光亮,保護(hù)漆膜,并有優(yōu)良的防水效果。

7、 在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用:;201甲基硅油對(duì)人體無生毒性,也不被體液分解,故在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中,也被廣泛應(yīng)用。利用其消泡作用,制成了口服胃腸消脹片,及肺水腫消泡氣霧劑等藥用。在藥膏中加入硅油,可提高藥物對(duì)皮膚的滲透能力,提高藥效。以硅油為基礎(chǔ)油的某些膏藥劑對(duì)燙傷、皮炎、褥瘡等都有很好的療效,利用硅油的抗凝血作用,可用其處理貯血器表面,延長(zhǎng)血樣貯存時(shí)間等。

8、 其它方面:201甲基硅油在其它方面還有許多用途。如:利用其閃點(diǎn)高、無嗅、無色、透明且對(duì)人體無毒等特性,在鋼鐵、玻璃、陶瓷等工業(yè)和科研中,作為油浴或恒溫器中的熱載體。利用其抗切變性能好,可做液壓油尤其是航空液壓油。用其處理人造絲紡絲頭,可消除靜電,提高抽絲質(zhì)量。在化妝品上加入硅油能提高對(duì)皮膚的滋潤(rùn)和保護(hù)作用等等

標(biāo)簽:硅油工藝生產(chǎn)


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