太阳能级多晶硅切割废料的酸洗除杂研究

为获得一种制备高纯硅的高纯原料,在分析太阳能级多晶硅切割废料(CLW)物性的基础上,详细研究了CLW的酸浸除杂,超声酸浸除杂,考察了盐酸浓度、酸浸时间、酸浸温度、酸浸液固比和搅拌对除杂效果的影响,并分析了超声酸洗过程动力学,得到的最适宜工艺条件为:w(盐酸)为19％,反应时间3 h,水浴温度为60aC,浸出液固比4:1...     

太阳能级多晶硅切割废料的HF酸洗除杂工艺研究

为了更好地回收利用太阳能级多晶硅切割废料,采用蒸馏水将w(HF)=40%的浓氢氟酸稀释后作为浸出液酸洗处理多晶硅切割废料,以除去硅颗粒表面的SiO_2膜并浸出废料中被氧化膜包裹的部分金属杂质,将其提纯成含有碳化硅和硅的原料,并研究了浸出时间(分别为1、1. 5、2、2. 5、3 h)、浸出液浓度(浓氢氟酸体积分数分别为5%、15%、25%、35%、40%)、浸出温度(分别为15、25、35、45、55℃)、搅拌速度(分别为100、120、150、180、200 r·min~(-1))、液固比(浸出液体积(m L)与切割废料质量(g)之比分别为3 1、3. 5 1、4 1、4. 5 1、5 1)等工艺因素对切割废料杂质浸出率的影响。结果表明,用氢氟酸处理多晶硅切割废料的较优工艺条件为:浸出液中浓氢氟酸体积分数15%,浸出温度15～25℃(室温),浸出时间2. 5 h,浸出液体积(mL)与切割废料质量(g)之比4 1,搅拌速度150 r·min~(-1)。在此条件下进行的验证试验表明,酸洗除杂后的切割废料中Fe杂质浸出率达到98. 83%,SiC和Si的含量(w)分别为87. 34%和12. 51%。可见,酸洗后的切割废料中SiC+Si含量(w)高达99. 85%,可用作生产碳化硅、氮化硅等产品的原料。     

Si加入量对Si_3N_4-SiC复合材料性能的影响

固定其他组分配比不变,仅改变配方中Si粉加入量即Si粉从10％增加到60％,经过准静态氮化法反应烧结制得Si3N4——SiC复合材料,并对其进行力学性能、XRD和SEM检测,实验结果显示:随着Si加入量的增加,复合材料的强度逐渐增大,而密度却呈现减小趋势,生成的Si3N4-中β-Si3N4含量增加,形成的网络结构的致密度也相应增大,但β-Si3N4晶粒减小。     

太阳能级多晶硅制备进展

多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料,是全球电子工业和光伏产业的基石。综述了太阳能级多晶硅的制备方法（包括化学法和冶金法）以及中国多晶硅的生产现状。指出冶金法和化学法中的钠还原法,由于具有能耗低、无有毒气体排放的特点,将是今后中国具有发展前景的太阳能级多晶硅的生产工艺。     

Si_3N_4-SiC材料的生产与应用

本文通过对氨化硅结合碳化硅窑具材料生产的介绍,阐述了生产工艺流程、生产工艺原理,同时综述了氮化硅结合碳化硅窑具材料近几年在国内、欧洲及世界的使用情况。作为现代窑具的替代产品,Ｓｔ３Ｎ４－ＳｉＣ具有较强的生命力。     

合成Si_3N_4-SiC材料的浆料调制

通过对外加剂和瘠性料浆料性能的相关性试验,确定了完整的生产工艺及其控制参数,调制出生产不同氮化硅结合碳化硅产品的浆料。     

用Si-Fe反应烧结制备Fe-Si_3N_4-SiC复合材料的性能研究

以FeSi75和SiC为主要原料,直接氮化反应烧结,成功制备了综合性能优异的Fe-Si3N4-SiC复合材料。对硅铁氮化进行了化学热力学计算,并分析了产物的物相组成及显微结构。结果表明,氮化产物有α-Si3N4、β-Si3N4,呈纤维状、柱状;维持一定低氧分压对氮化过程有利;产物中存在大量细分散的硅铁金属间化合物,硅铁不能完全氮化,过多Fe阻碍Si的氮化,Fe以Fe3Si形式存在。     

梭式氮化窑用Si_3N_4-SiC匣钵砖用后分析

利用XRD、SEM和EDAX对在梭式氮化窑中使用1年后的反应烧结Si3N4-SiC匣钵砖内外侧进行了分析。结果表明:在匣钵外侧(氧化气氛),匣钵砖表面12 mm厚的区域呈完全氧化状态,主要氧化产物是SiO2;紧随其后的12～20 mm区域呈部分氧化状态,氧化产物主要为Si2N2O及少量SiO2;20 mm以后区域无明显氧化特征。在匣钵内侧(氮气气氛),匣钵砖表面出现了约0.2 mm厚的氧化层,主要氧化产物是SiO2,该SiO2可能是由气态SiO氧化形成的,而气态SiO主要来自SiC的氧化及氮化过程中形成的气态SiO;从显微结构可以看出,SiC颗粒表面氧化明显。     

反应烧结制备Si_3N_4-BN复合材料性能的研究

以粒度≤45μm、w(Si)98%的Si粉,粒度≤5μm、w(BN)=99%的h-BN,粒度≤45μm、w(Si3N4)=95%的Si3N4粉为原料,采用等静压成型,氮化反应烧结工艺制备了Si3N4-BN复合材料,研究了Si粉添加量(w)分别为15%、30%、45%时对材料常温性能、高温性能及抗钢液侵蚀性的影响。结果表明:随Si粉添加量的增加,Si3N4-BN复合材料常温强度及高温强度增加,但Si粉添加量(w)为45%时,Si3N4-BN复合试样内存在少量的残Si;Si3N4-BN复合材料具有较低的热膨胀系数及优异的抗钢液侵蚀性能。     

立方Si_3N_4

纯Ｓｉ3Ｎ4有α和 β两种晶型。他们的晶型具有六边形结构。德意志联邦共和国达姆施塔特科技大学合成了第三种多形体Ｓｉ3Ｎ4,其具有立方的尖晶石结构。在压力 >1 5ＧＰａ、温度 >2 0 0 0Ｋ的条件下合成了这种新相立方Ｓｉ3Ｎ4。这种相的性能第一原理计算结果表明它的硬度能够与已知最硬的氧化物相媲美 ,并且其硬度明显的高于α Ｓｉ3Ｎ4和 β Ｓｉ3Ｎ4。欲了解详情 ,请通过Ｅ ｍａｉｌ:ｋｒｏｋｅ @ｈｒｓｐｕｂ .ｔｕ ｄａｒｍｓｔａｄｔ.ｄｅ与Ｅ .Ｋｒｏｋｅ联系。立方Si_3N_4@郝旭升…     

Si_3N_4—SiC晶须系复合材料

一、前言陶瓷具有塑料及金属材料所没有的耐热性及抗氧化性等,特别是最近作为新型陶瓷材料的氮化硅及碳化硅等即使在1000℃以上的高温下也具有高强度,因此作为取代金属的耐热结构材料的应用正在着重研究。但是实际上作为结构材料被广泛地应用则还有许多必须解决的问题,其一就是解决陶瓷的脆性,克服脆性的方法有纤维强化法。本文在概述用陶瓷作为母     

Si_3N_4-SiC脱硫喷嘴在脱硫行业的应用

笔者通过对脱硫喷嘴的应用现状及工况分析,认为氮化硅结合碳化硅材质的脱硫喷嘴在脱硫行业有很大的优越性和发展前景。     

制备太阳能级多晶硅的工艺研究进展

太阳能级多晶硅的制备工艺分为物理法和化学法两大类。物理法包括造渣提纯硅法、利用热交换定向凝固提纯、利用电磁感应等离子技术提纯、CP法等,其中CP法生产的太阳能级多晶硅的纯度接近于化学法。但要生产纯度大于6N的多晶硅,仍需要采用化学法。目前常用的化学法有三氯氢硅氢还原法、硅烷热分解法、四氯化硅氢还原法等。三氯氢硅氢还原法又称改良西门子法,是化学法制备太阳能级多晶硅的主流工艺,不足之处是耗能大、污染严重、运行成本较高。     

环氧树脂/纳米Si_3N_4复合材料的制备与性能研究

以纳米 Si_3N_4为填料制备了环氧树脂/纳米 Si_3N_4复合材料。通过透射电镜观察到,纳米粒子在有机基体中分散均匀。研究了纳米 Si_3N_4对复合材料性能的影响,结果表明,添加纳米 Si_3N_4使复合材料的力学性能增加,当改性环氧树脂/纳米 Si_3N_4为100/3(质量比,下同)时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度提高幅度最大,分别提高了145%、241%、255%。此时,复合材料的击穿场强提高的幅度也达到最大,在直流电压和交流电压下,分别提高了249%、146%;但添加纳米 Si_3N_4使复合材料的介电常数和介质损耗值减小;热重分析表明,环氧树脂/纳米Si_3N_4复合材料耐热性能有明显提高。并用"核-壳过渡层"结构模型初步探讨了各项性能改善的原因。     

Si_2ON_2-SiC复合材料制备研究

通过Ｓｉ粉、ＳｉＯ２微粉及ＳｉＣ,经氮化反应制备了Ｓｉ２ＯＮ２－ＳｉＣ复合材料,研究了烧结助剂、硅加入量、氮化制度对复合材料性能的影响,并对其进行强度、ＸＲＤ和ＳＥＭ分析后认为材料性能随烧结助剂、硅加入量变化而变化,氮化制度对材料的物相和显微结构有重要影响。     

环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料的制备与性能研究

对氮化硅(Si_3N_4)进行表面接枝改性,然后将其添加到环氧树脂中制备出环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、粒度分析仪以及扫描电子显微镜(SEM),探究了Si_3N_4的改性效果;同时对所制备的环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料进行了性能测试。结果表明:改性Si_3N_4的粒径增大,分散性提高;环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料的力学性能随着改性Si_3N_4用量的增加先提高后降低,其中当改性Si_3N_4用量为20%时复合材料的力学性能达到最佳;复合材料的导热性能和介电性能均随着Si_3N_4用量的增加而提升。改性Si_3N_4填充复合材料的综合性能优于未改性Si_3N_4填充的复合材料。     

反应烧结温度对Si_3N_4-SiC材料性能的影响

以高纯绿SiC和Si粉为原料,用630 t摩擦压力机成型为600 mm ×400 mm×90 mm的坯体,经远红外干燥后,以城市煤气为燃料,在20 m3梭式窑中分别于1 420和1 500℃隔焰氮化烧成,对烧后Si3N4-SiC试样中心和边缘部位的理化性能(包括抗冰晶石侵蚀性能)和显微结构进行了检测和分析.结果表明:1)反应烧结Si3N4-SiC耐火材料中Si3N4的形成、分布和完全氮化等受诸多因素影响;要想使制品(尤其是尺寸较大的制品)的氮化比较完全,提高氮化烧成温度是非常有效的途经;2)制品中Si3N4分布不均匀:中心部位Si2N2O和游离si的含量均较边缘部位的高,显气孔率也比边缘部位高约1%～2%;3)随着温度的升高,不可避免地出现Si的迁移,从而导致最终制品中Si3N4的分布不均匀,但这是否会影响制品的使用性能,尚需进一步研究.     

用红外碳硫仪快速测定Si_3N_4-SiC制品中SiC量

氮化硅结合碳化硅(Si3N4-SiC)制品中SiC含量的测定目前普遍采用吸收重量法和高压溶样法.前者受氧气纯度、系统气密性以及碱石棉质量的影响较大,而后者步骤繁琐,检测耗时较长(约48 h),迫切需要一种简单、快速的检测方法.本方法使用红外碳硫仪快速(约12 h)检测氮化硅结合碳化硅制品中SiC含量,操作简便,结果准确.     

太阳能级多晶硅制备技术与发展方向

介绍了太阳能级多晶硅的制备技术,分析了国内外太阳能级多晶硅的供需状况,指出今后太阳能级多晶硅生产技术的研究方向和太阳能级多晶硅产业亟需解决的问题.     

NiO催化氮化制备Si_3N_4/SiC复合材料及其高温性能

以原位生成的NiO纳米颗粒为催化剂,采用催化氮化的方法制备Si3N4/SiC复合材料,研究了所制备复合材料的常温物理性能、高温力学性能、抗热震性、抗氧化及抗冰晶石侵蚀性能。结果表明:1)所制备Si3N4/SiC复合材料的常温耐压强度及抗折强度值分别为131.0及24.6MPa;2)Si3N4/SiC复合材料的高温抗折强度随着温度的升高而增加,1573K时达到最大值后又缓慢下降,但即使1673K时复合材料的高温抗折强度仍高于其常温抗折强度;3)Si3N4/SiC复合材料具有较好的抗热震性能,当实验温度为1573K,采用水冷时,其强度保持率仍有50%左右;4)所制备Si3N4/SiC复合材料开始氧化温度约为1173K,其抗氧化性能优于无催化剂时制备的Si3N4/SiC复合材料;5)所制备的复合材料具有良好的抗冰晶石侵蚀性能。由于NiO纳米颗粒催化生成大量的Si3N4晶须,这些晶须交互分布在骨料之间,形成网络状结构,从而提高了复合材料的性能。