多晶硅还原炉低电压启动转高电压启动设备结构改造

目前国内多晶硅生产中,还原炉多采用高电压击穿的方式启动,但国外多晶硅生产中多采用低电压击穿,一些进口还原炉采用了低电压启动的结构设计。现本文将以MSA还原炉为例,分析阐述满足低压启动还原炉改成高压启动条件,对炉体结构的改造方案。     

多晶硅还原炉内流场及温度场的研究

多晶硅还原炉（CVD reactor）是西门子法生产多晶硅的主要设备。硅在多晶硅还原炉（CVD reactor）内的生长是一个复杂的过程,涉及动量、热量、质量传递以及化学反应,炉内流体流动分布是影响还原能耗的关键因素。在这项研究中主要考虑如何提高还原炉中流场和温度场的均匀性。提出了一种新的还原炉设计方案,与传统的多晶硅还原炉相比,在新的还原炉内加入了内罩,从而形成了一种不同的气体流动方式。在新的还原炉内,气体进口和气体出口被划分到不同的区域,气体从气体进口进入CVD reactor后向上流动同时参与气相沉积反应,反应后通过内罩的顶部,最后从气体出口流出。研究重点是内罩结构的设计,以期可以提高还原炉内部流场及温度的均匀性。通过计算流体力学研究,现在水平方向上温度梯度很小,同时有效地减小了回流区域面积。本研究提供了提高多晶硅还原炉内部流场及温度场均匀性的方法。     

还原炉内炽热多晶硅电阻率的测定与计算

在实际生长过程中,控制硅棒表面温度在1050℃±20℃的范围内,测定了生长过程中直径在Φ25mm~Φ130mm时所对应的电压U和电流I值。在此基础上,计算了多晶硅的电阻率σ约为0.00905Ω.cm。同时通过数据分析与拟合,对文献中σ-T曲线在≥700℃范围内进行了公式推导,发现当温度升高到杂质饱和电离温度后,σ与1/T成线性关系,并计算了1050℃时的电阻率为0.00973Ω.cm,与实测值相对误差仅6.99%,结果可供还原炉UI曲线设计时参考。     

多晶硅还原炉内三氯氢硅氢还原过程的数值模拟

建立了多晶硅还原炉内SiHCl3氢还原过程的三维模型,利用CFD软件对炉内的流动、传热和化学反应过程进行了数值模拟,并分析了硅棒高度和硅棒直径对沉积特性的影响。结果表明:随着硅棒高度的增加,SiHCl3转化率、硅产率和硅表面沉积速率不断增大,单位能耗不断减小;从反应的角度来说,硅棒高度越高越好;随着硅棒直径不断增加,SiHCl3转化率和硅产率逐渐增大,硅表面沉积速率先减小、后增大,单位能耗先急剧减小、然后趋于平缓;理论上硅棒直径越大越好,且最好超过120mm。     

还原炉钟罩镜面抛光对多晶硅生产节能的影响

采取机械抛光与电化学抛光相结合的方法,对多晶硅生产用还原炉钟罩内壁进行修复处理,在保证还原炉内壁表面较好粗糙度的基础上,提高其抗腐蚀能力,以达到最好的抛光效果。抛光后大大提高了电子级多晶硅生产的节电率,缩短了生产周期,降低了运行成本,节能效果显著。     

新型多晶硅还原炉底盘流动与传热的数值模拟

多晶硅还原炉的底盘取热结构对降低能耗有很大影响,提出了一种新型的多晶硅还原炉底盘均匀取热结构,并就其温度均匀性、冷却效果与传统底盘结构进行比较。该新型底盘结构由中间隔板分为2层,并在隔板上安装电极位置的孔周围焊接竖直环隙。冷却水由隔板下层的冷却水进口进入底盘并流经各电极周围的环隙进入隔板上层的还原炉底盘上底板实现均匀取热。与传统多晶硅还原炉底盘结构相比,该结构克服了传统结构下底盘取热不均匀的问题。就新型底盘取热结构中的单棒环隙结构进行模拟优化。重点考察环隙上焊接挡板的厚度、宽度及数量对冷却效果的影响。300 K的冷却水做工作介质,底盘材料用不锈钢。模拟后得到的单棒环隙结构的最适宜结果为竖直环隙挡板厚度1 mm,挡板宽度1 mm,挡板间距10 mm;水平环面挡板厚度1 mm,挡板宽度1 mm,挡板间距10 mm;换热效果较传统底盘提高32%,温度均匀性提高54%。     

一种新型多晶硅还原炉流动与传热的数值模拟

在传统多晶硅还原炉结构基础上,提出了一种内部流场为平推式流动的新型多晶硅还原炉,并采用计算流体力学方法研究了该还原炉内的速度场和温度场。流场模拟结果表明,新型多晶硅还原炉内混合气的流动基本上实现了平推式流动;温度场模拟结果发现,通过改变操作参数,采用平推式流动可实现炉内温度场的控制,解决了传统还原炉局部温度过高的问题,可避免硅粉的产生,长期保持还原炉内壁面的抛光效果,降低还原炉辐射电耗;计算结果表明,在相同的条件下,采用新型多晶硅还原炉的还原电耗较传统还原炉可降低8.5%。     

超快激光在多晶硅还原炉的应用技术优化研究

针对电子级多晶硅还原炉底盘附着的残留物,研究超快激光技术在电子级多晶硅还原炉的应用。通过超快激光电子级多晶硅还原炉清洗设备结构,分析其清洗电子级多晶硅还原炉设备过程。选取试验材料、试剂和设备后,分别制备含有无定形硅粉、氯硅烷水解物、二氧化硅粉尘、甲基硅油油脂、多晶硅颗粒等污染物的基板作为还原炉污染样本;并以制备的还原炉污染样本为基础,设定初始条件和边界条件后,展开电子级多晶硅还原炉污染试件清洗试验。结果表明：污染物基本被去除;在不同清洗次数下,超快激光清洗时的重复频率和扫描速度越高,其清洗电子级多晶硅还原炉污染试件效果越好。     

我首创太阳炉精炼多晶硅技术 高效廉价冶炼高纯硅可望变成现实

利用新型太阳炉生产太阳能级高纯硅，这项由中国科学院理论物理研究所特聘研究员陈应天教授开发的技术引起了业内人士的广泛关注。中国科学院院士何祚庥表示，这项世界首创的技术将使高效廉价冶炼高纯硅成为现实，可望大幅降低光伏发电成本。这是记者从9月27日结束的2009中国新能源及可再生能源科技发展论坛上获得的信息。     

反射光度法测定金属镀层的光亮度

前言在装饰性电镀中,对镀层质量除一般要求(如厚度、结合力、孔隙率、耐腐蚀性等)外,其外观质量(如光亮度、色调等)也至为重要。为保证和改善装饰性电镀制品(如首饰、工艺美术品等)质量,在生产和科研中需经常检测镀层的光亮度。然     

浅析用于多晶硅沉积的硅芯

从表面反应的相界面积着手分析了硅芯直径对质量沉积速度的影响.通过加大硅芯的直径来提高多晶硅反应面积,可以显著提高多晶硅的质量沉积速度.同时通过分析硅芯直径对沉积时间、单根硅棒的沉积质量、年运行批次以及60对棒还原炉单炉年产量,认为在Ri=1.5kg·m-2h-1,最终硅棒直径为φ150mm时,采用φ100mm的硅芯可以...     

一种用于喷涂轮胎内壁的装置

正由重庆威星橡胶工业有限公司申请的专利(公开号CN 105344529A,公开日期2016-02-24)"一种用于喷涂轮胎内壁的装置",涉及的喷涂轮胎内壁装置包括储料仓、控制器、流量控制阀、喷胶嘴和喷涂管,其中喷涂管包括第1喷涂管和第2喷涂管,第1喷涂管一端与储料仓连通,另一端与第2喷涂管一端套接,第2喷涂管另一端与喷胶嘴连接;第2喷涂管与喷胶嘴连接处设有缓压     

非晶态镀层耐蚀性的研究进展

非晶态镀层具有特殊的微观结构，是很好的耐蚀性材料。综述了近几年来国内外在非晶态镀层耐蚀性方面的研究进展。阐述了非晶态镀层的耐蚀机理。镍系合金、铁系合金、钴系合金及铬系合金的耐蚀性及其应用。此外，介绍了复合表面技术在提高非晶态镀层耐蚀性中的应用。     

硬金镀层的研究进展

在电化学沉积金中添加微量的硬化剂钴或镍得到的硬化金通常具有较好的硬度、耐腐蚀性和耐磨性.硬化金被广泛应用为接触材料.介绍了对硬化金的电镀过程以及相应的镀层性质的研究.重点介绍了金的电化学还原机理、硬化剂的作用原理以及孔隙的形成和降低方法.最后介绍了新的电镀工艺和新合金以得到较小的孔隙率,从而可以减少金的用量,而不用牺牲...     

耐磨复合镀层的研究进展

复合电镀是制备复合材料的一种常用方法。可以采用电沉积(电镀、电刷镀)或化学沉积的方法获得复合镀层。主要从沉积微粒、基质金属等方面对近几年国内外在耐磨复合镀层方面取得的研究成果进行了概述,并对今后复合镀层的研究重点提出了展望。     

用于多晶硅生产的流化床反应器设计进展

流化床法多晶硅制造工艺能够大幅降低多晶硅制造成本,对光伏发电实现平价上网的最终目标具有重要意义。该文概述了流化床反应器结构和工艺设计中需要解决的关键问题,以及以往的一些成功案例,指明了今后的发展方向。     

高含水油田管道内壁涂料的研制

以环氧树脂、防腐颜填料等原材料研制了具有高效防腐性的底漆;以氟树脂、二硫化钼、聚四氟乙烯、石墨等原材料研制了不仅具有防腐蚀特性,同时具有疏水等特性的低表面能面漆.由所研制的底漆和面漆组成的复合涂层在注水原油在管道输送过程中,对管道底材起到很好的保护作用,延长了管道的使用寿命,同时面漆涂层的表面能比较低,具有一定的疏水性,能够减小管道中液体流动的阻力,从而达到减阻增效的作用.