单质硅粉溶解法制备硅溶胶正交实验研究

研究了以单质硅粉为原料、水玻璃与氨水为复配催化剂制备硅溶胶的最佳工艺。通过正交实验设计,得出了硅溶胶的最佳制备条件:反应时间为7h,反应温度为80℃,水玻璃∶水∶硅粉=1∶20∶3(质量比)。     

提高单质硅生产硅溶胶硅粉转化率的研究

优化由单质硅制备硅溶胶的工艺条件,探讨了原料硅的组成对硅粉转化率的影响。反应的最佳条件为:选择硅含量≥98%,碳、氧、氮等元素含量≤0.5%的工业等外硅粉,常压,反应温度95℃,回流反应5 h,原料质量比为mH2O∶mS i∶mNaOH=100∶16.6∶0.63时,硅粉转化率最高,可达95%以上。     

单质硅溶解法制备硅溶胶的研究

采用单质硅溶解法,以氢氧化钠作为催化剂,由硅粉和水反应了制备硅溶胶。研究了实验过程中不同工艺条件如反应温度,反应时间,以及硅粉和氢氧化钠用量对硅溶胶制备的影响,并对制备的硅溶胶的性能进行了研究。实验结果表明,硅溶胶制备的较佳工艺条件是：在200 mL去离子水中加入25 g硅粉和0.16 g氢氧化钠,并在温度为900℃下反应8 h。     

硅晶片抛光用高纯度大粒径硅溶胶的研究

本文采用硅粉水解-胶粒整理法制备硅晶片抛光所用硅溶胶,考察了单质硅粉的加入量、反应时间、反应温度、硅溶胶底液浓度、催化剂种类及用量对硅溶胶胶粒平均粒径增长的影响,得到最佳工艺条件:单质硅粉的最佳加入量为25 g、反应时间7h、反应温度80℃、硅溶胶底液的质量浓度为8％、选稀氨水为催化剂、用量为12 mL,在此条件下可制备得到平均粒径为20 nm的硅溶胶产品.经过多次粒子生长可以制备得到适用于硅晶片抛光产业的高纯度大粒径硅溶胶.     

单分散大粒径硅溶胶的制备

采用单质硅粉水解法,经过初级粒子制备和粒子多级生长,制备了单分散的大粒径硅溶胶,考察了反应温度、反应时间、硅粉添加量、氢氧化钠浓度等因素对粒径及PDI的影响.最优实验条件为:反应温度70℃、反应时间12h、硅粉添加量21 g、氢氧化钠浓度0.5wt％.最优条件下的硅溶胶粒径为20 nm,通过粒径的多次生长,制备出粒径为90 nm的硅溶胶,且呈单分散性.     

改良单质硅水解法制备硅溶胶的工艺研究

采用改良单质硅水解法工艺,经胶核制备和胶粒生长步骤制备硅溶胶.通过正交试验发现,对硅溶胶胶核平均粒径和硅粉转化率的综合影响因素大小顺序为硅粉加入量＞水玻璃加入量＞反应温度＞反应时间.最优胶核制备条件为:硅粉加入量80 g;水玻璃加入量30 mL;反应温度90 ℃;反应时间6 h.此时得到的硅溶胶胶核粒径:7～9 nm,硅粉转化率:63%～66%,SiO2质量分数:16%～20%,Na2O质量分数:0.5%.经多次胶粒生长,可制得平均粒径20 nm、40 nm、60 nm、80 nm的硅溶胶产品.     

硅溶胶的制备及其在涂料中的应用

综述了硅溶胶生产的原理及方法，指出离子交换法和单质硅粉溶解法是当前硅溶胶生产的主要方法。并且单质硅粉溶解法具有较大发展潜力；归纳了硅溶胶在涂料中的应用及其实现途径，并针对硅溶胶的特点进行了分析，就目前硅溶胶与高分子聚合物乳液复合材料的制备提出了建议。     

硅溶胶的合成及其对陶瓷的防污性能研究

硅溶胶具有比表面积大、高分散性、良好的稳定性、绝缘性和粘结性以及亲水性和憎油性等优点,广泛应用在无机涂料、抛光液、耐火材料、催化剂、医学等行业。文中采用单质硅粉水解法制备了碱性硅溶胶,研究了硅粉用量、反应时间、反应温度、NaOH用量等因素对硅溶胶收率及其性能的影响。实验结果表明制备碱性硅溶胶的最佳工艺条件为:去离子水为200 mL,硅粉用量为25 g,反应温度85℃,反应时间为10 h, NaOH用量为0.7 g。用于抛光砖表面处理,能填补陶瓷表面凹凸不平的表面,具有持久的防污效果,并能提高瓷砖的光亮度。     

硅溶胶及在涂料中应用

综述了硅溶胶生产的原理及方法．指出离子交换法和单质硅粉溶解法是当前硅溶胶生产的主要方法．并且单质硅粉溶解法具有较大发展潜力；归纳了硅溶胶在涂料中的应用及其实现途径，并针对硅溶胶的特点进行了分析。就目前硅溶胶与高分子聚合物乳液复合材料的制备提出了建议。     

用金属硅粉制备硅溶胶的新工艺

本文根据硅粉和水在碱做催化剂的条件下能反应生成硅溶胶的原理，采用水玻璃和氨水做催化剂，对工艺中的反应温度，反应时间和硅粉和用量进行了研究和讨论，得出了制备硅溶胶较好的工艺条件。     

多晶硅水性切削液除硅研究

以废切削液回收PEG后剩余的废砂为原料,采用酸溶和碱溶两种方法除去废砂中的多晶硅杂质,回收SiC微粉,并对两种方法的可行性及工艺条件进行了研究。结果表明,酸法除硅时,当HF浓度为4 mol/L,硝酸浓度为2 mol/L,温度为35℃,反应时间为70 min时,可使回收微粉中硅杂质含量在0.1%~0.2%。碱法除硅时,当NaOH的溶液3%左右,温度在70℃,反应时间2 h,可使回收微粉中硅杂质含量在0.2%~0.3%。粒度分析表明,酸法及碱法回收产品粒径分布均能满足指标要求,且碱法回收产品粒径分布与新砂一致。     

An efficient way of recycling silicon kerf waste for synthesis of high-quality SiC

In this paper, an efficient approach of recycling and reutilizing of silicon kerf waste (SKW) to prepare high-quality silicon carbide (SiC) by carbothermic reduction method is reported. SKW used as silicon source and petroleum coke as carbon source were submitted to the induction furnace for high-temperature smelting. The effects and mechanism of smelting temperatures and time on micro morphology, crystal structure, and purity of the obtained high-quality SiC were studied by X-ray diffractometry, scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) as well as the Raman and photoluminescence (PL) analyses. Raman and PL analyses have verified the existence of SiC crystal types as 6H and 3C. The SEM and energy dispersive X-ray spectroscopy results show that the SiC particles size increases with the increasing smelting time and demonstrate that the iron impurity was enriched at the edges of SiC which can be easily removed by the subsequent acid leaching. The enrichment process can be accelerated by the increase of temperature. In addition, the carbothermic reduction mechanism of SKW was studied in detail. The obtained SiC powder after purification can reach 98.7% through this new method, which is of low cost, high efficiency, and environment friendly.     

Effect of process parameters on the production of nanocrystalline silicon carbide from water glass

Nanocrystalline silicon carbide was synthesized from the precursor prepared by spray drying slurry of water glass and carbon black. The effect of process parameters, such as reaction temperature, reaction time and carbon content, on phase evolution, crystallite size and specific surface of the resulting samples were characterized by XRD, SEM and BET. The results show the powder produced in this process has a very fine crystallite size and high specific area and the reaction can be completed at 1550 °C for 2 h when the C/Si ratio is 5 or larger. In addition, the powder is of high purity, because sodium oxide in the precursor can be eliminated by the escape of sodium at high temperature. It is a simple and cost-efficient method to synthesize nanocrystalline silicon carbide using cheap and abundant water glass as silicon source.     

用SiO2微粉制备碳化硅粉体的研究

为回收利用SiO2微粉,探究了以SiO2微粉为原料通过碳热还原法制备碳化硅粉体的最佳工艺条件;研究了分别以石油焦、活性炭和石墨粉为还原剂对冶炼效果的影响。在最佳碳质还原剂的基础上,研究了不同配碳比(还原剂与SiO2微粉的质量比为1∶3.5、1∶3、1∶2.5、1∶2、1∶1.5)和不同冶炼时间(15、30、45、60 min)对冶炼效果的影响。结果表明:石油焦、活性炭、石墨粉3种碳质还原剂中,石油焦的冶炼效果最佳;将石油焦与原料SiO2微粉以质量比1∶2进行混合,在中频感应炉中以1650℃冶炼45 min为最佳冶炼工艺条件;以此能够得到晶粒生长较好、品质较高的碳化硅粉体,碳化硅含量高达93.50%(w)。     

Chemical stability of silicon nitride coatings used in the crystallization of photovoltaic silicon ingots. Part I: Stability in vacuum

Photovoltaic silicon is currently grown in silica crucibles coated with an oxidized silicon nitride powder, which acts as an interface releasing agent between the silicon and the crucible. A series of experiments was performed to study the reactions between coating components under high vacuum, varying the temperature, the holding time and the oxygen content in the coating. The results are discussed with the help of a simple analytical model taking into account the diffusive transport of reaction species from the inside of the porous coating to its surface and then their evaporation into the vapour phase.     

硅微粉在摩托车外胎帘布胶中的应用

研究了硅微粉部分替代N660炭黑在摩托车外胎帘布胶中的应用,对帘布胶的性能进行了测试。结果表明,适量的硅微粉替代部分N660炭黑会降低胶料的门尼粘度,使胶料表面光滑,改善了胶料的压延工艺性能。对硫化胶的物理性能和成品的粘合性能等无不良影响,降低了成品轮胎生产成本。     

Vibration milling of silicon carbide and sintered corundum

The paper reports a study concerned with size reduction of corundum grog, sintered corundum (VK-94-1 ceramic waste), and silicon carbide. Corundum and silicon-carbide powders with a specific surface area of 17 and 12 m²/g were obtained. They can serve as fillers for fire-resistant polymer-ceramic composites. Also, the silicon carbide powder can be used as a finely divided additive to heat-stable corundum ceramic products. Translated from Steklo i Keramika, No. 6, pp. 17–20, June, 1997.     

超细SiO2表面改性及在孔结构材料合成中的应用

从回收利用二氧化硅废料颗粒的角度出发,用硅烷类偶联剂对废料颗粒进行表面改性,并将其作为合成有序硅基孔结构材料的原料。傅里叶红外光谱、热重分析、激光光散射结果表明达到了改性目的。然后用TEM和SEM研究了晶化温度对硅基孔材料形态的影响,发现优化合成条件可以得到有序结构材料,为超细二氧化硅废料的回收利用提供了可能。     

添加切割废料对硅灰制备碳化硅的影响

为回收利用硅灰,将硅灰通过碳热还原法制备了SiC粉体.研究不添加切割废料时温度(1550、1650、1750、1850℃)对冶炼效果的影响.在较优冶炼温度基础上,研究了切割废料添加质量(分别为硅灰添加质量的5％、15％、25％、35％、50％)对制备碳化硅粉体的影响.结果表明:最佳冶炼温度为1750℃,此时产物中SiC...     

Si_3N_4粉连续生产用氮化炉

Ｓｉ３Ｎ４粉连续生产用氮化炉，可在高温下连续生产Ｓｉ３Ｎ４粉，避免了间歇生产中因装料、升温、降温、出料时造成的能源、时间的浪费，提高了生产效率，节约了能源；同时它还适宜采用二次氮化工艺，促进氮化反应。缩短了硅粉氮化生产周期，提高了产品的质量