❶ 什么是硅料,主要成分是什么
工业硅料
是指在工业生产中有广泛用途的硅产品,主要包括:硅铁、金属硅、硅锰、硅铝、钡锰钛铁、硅锰钒铁、硅铝钡铁、硅铝铁、硅钙、硅钢板、铝硅合金、镍铬-镍硅热电偶丝、锰硅合金、稀土硅钙钡、硅钙合金、硅钡合金、硅铬合金、镁硅合金、锗硅合金、硅钴、硅青铜、铁硅合金、锌硅合金、硅钛铁合金、镍硅合金、铝镁、硅合金、铜硅合金等等
天然硅料
这是硅行业内最新的一种产品分类,天然硅料指在自然界中天然形成的,未经深加工的硅原料。具体包括:石英矿石、石英矿砂、石英矿粉;工业水晶矿、工艺水晶矿、宝石级水晶矿;铸造砂;长石;硅藻土、硅灰石、硅灰石膏、花园硅料、日用硅料等
高纯硅料
这是硅行业内最新的一种产品分类,主要是指含硅量比较高的硅材料。具体包括:高纯石英砂、高纯石英粉、打砣砂、光纤硅料、合成硅料、精细硅料等等
光学硅料
主要是指具有优良物理光学性能的材料。主要包括合成水晶棒、光学透镜、光学视窗、波片、光学切片、非线性光学晶体、干涉滤光片、偏振旋转体等等
化学硅料
指经过化学方法处理后用于制取有机硅等所用之有机硅,主要包括: (1)沉淀法白碳黑:亲水性沉淀法白碳黑、疏水性沉淀法白碳黑 (2)气相法白碳黑:亲水性气相法白碳黑、疏水性气相法白碳黑 (3)消光粉:油漆涂料、塑料防粘连剂、补强剂、食品添加剂、喷墨介质吸附剂 (4)硅胶:细孔球型硅胶、细孔块状、粗孔硅胶、粗孔球型硅胶、粗孔微球硅胶、粗孔块状硅胶、变色硅胶、薄层层析硅胶、变压吸附硅胶、蓝色硅胶、C型硅胶、B型硅胶、柱层层析硅胶、硅胶干燥剂、猫砂、硅胶密封条、硅溶胶、硅胶干燥片、液相色谱固定相硅胶
❷ 硅原料是从哪里提炼出来的
工业用硅,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。高纯度硅则是在石英中提取。冶金级硅,它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。
以硅是地球上储量第二的化学元素,作为半导体材料,人们对它研究得最多、技术最成熟,而且晶硅性能稳定、无毒,因此成为太阳电池研究开发、生产和应用中的主体材料。
硅的性质
硅具有优良的半导体电学性质。禁带宽度适中,为1.12电子伏。载流子迁移率较高,电子迁移率为1350厘米2/伏·秒,空穴迁移率为480厘米2/伏·秒。
本征电阻率在室温(300K)下高达2.3×105欧·厘米,掺杂后电阻率可控制在104~10-4 欧·厘米的宽广范围内,能满足制造各种器件的需要。硅单晶的非平衡少数载流子寿命较长,在几十微秒至1毫秒之间。
❸ 工业硅冶炼工艺流程
1、首先将合格的二氧化硅用水清洗,去除泥土等杂质,用粉碎机粉碎至20-100mm。2、然后过筛,再用水洗去碎石李悔和石粉。3、称重后与石油焦按一定比例混合,混合后的合格物料送至熔炼炉熔炼除杂。4、硅液形成明扰历后,通入空气增加透气性,进一步去除杂质。一部分硅液冷却后直接生产产品,一部分硅液送至专用硅包中进行氧气导入精炼。5、将精炼后的硅液送入精炼炉进行进一步精炼、氧气加压分离和除杂,冷却后生产出激搜4氮高纯工业硅产品,经过精选、清洗,最后碎成锭、包装入库。
❹ 工业硅或金属硅生产中的原料(硅石或石英矿石)的主要成分指标是什么
二氧化硅的含量,杂质的含量,硬度,颗粒大小(规格; 1~2目、2~4目、4~6目、6~8目、8~10目、10~20目、20~40目、40~70目、70~100目、100~140目及140目以上至400目。
)等
二氧化硅又称硅石,化学式SiO2。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。
结晶二氧化硅因晶体结构不同,分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体,大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不同颜色,有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体,有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中,硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键,硅原子位于正四面体的中心,4个氧原子位于正四面体的4个顶角上,整个晶体是一个巨型分子,SiO2是表示组成的最简式不表示单个二氧化硅分子,仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。
SiO2中Si—O键的键能很高,熔点、沸点较高(熔点1723℃,沸点2230℃)。
❺ 工业硅的冶炼工艺和技术
石英(沙子)与碳在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅,其化学反应SiO2+2C=Si+2CO
为了满足半导体级高纯度的需要,必须进一步提纯。把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3)。
其化学反应Si+3HCl=SiHCl3+H2
在此基础上还需要进一步提纯,经过一系列化学分离提纯工艺除去一些电活性杂质,碳和过渡元素杂质,才能使SiHCl3 的纯度达到半导体级的标准要求。
多晶硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成。其化学反应SiHCl3+H2=Si+3HCl。经过如此提纯工艺技术,可生产出半导体级高纯硅SiHCl3、SiH2Cl2及光纤级高纯硅SiCl4。
❻ 什么是工业硅,什么又是化学硅金属硅又是什么
工业级的硅纯度<化学级的硅纯度<电子级的硅纯度
电子元器件用的硅和有机硅都是从硅矿石中提炼出来的,首先从硅矿石中提炼出来的硅是工业级的硅,然后工业级的硅结果提纯得到化学级的硅,然后化学级的经过进一步提纯得到电子级的硅,这个过程很复杂,是用精馏塔控制的,工艺要求很高的