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金屬矽粉在多個領域顯示出合理的優勢
發布時間:2020-08-07 瀏覽
金屬矽粉
    自工業發展以來,傳統能源的消耗急劇增加,生態環境也相繼惡化。因此,以可再生能源為代表的光伏產業迅速成為人們關注的焦點,直接帶動了多晶矽需求的快速增長。然而,在多晶矽產量突然增加的背後,與其一起生產的副產品“金屬矽粉”也悄然發光,在許多領域顯示出合理的優勢。然而,金屬矽粉副產品隻會出現在一些多晶矽生產場合,如流化床工藝。流化床法是目前製備多晶矽的主要工藝之一。矽烷或氯矽烷用作矽源氣體,氫氣用作載氣。將矽烷與作為流化顆粒的多晶矽晶種一起引入流化床中,矽烷被裂解並沉積在晶種上,從而獲得粒狀多晶矽。
在反應過程中,矽烷氣體進入流化床後迅速分解,部分矽烷氣體發生非均相反應,沉積在矽顆粒表麵;另一部分經過均相反應生成氣態微核,通過一係列聚合和生長過程生成金屬矽粉末。在這一聚合過程中,一定比例的矽附著在矽顆粒表麵,成為顆粒矽產品的一部分。金屬矽粉用途廣泛,可用於製造有機矽高分子材料、單晶矽、冶金鑄造、冶煉、化工產品、耐火材料、鋁及鋁合金等。特別是由於尺寸效應,矽材料將被賦予新的特性,這將在陶瓷材料、複合材料、催化材料、光伏電池和生物材料等方麵具有巨大的潛在應用前景。
  例如,將納米矽粉製成納米矽線用於可充電鋰電池負ji材料,或者在金屬矽粉表麵塗覆石墨作為可充電鋰電池負ji材料,可以提高鋰電池的容量和充放電循環次數;此外,納米矽粉還可用於耐高溫塗料和耐火材料。目前,一般市場上金屬矽粉的粒徑在20-50 μm之間,如果要將其轉化為納米尺寸,可以參考一位研究者做的實驗,即在很高的溫度下,粗矽粉瞬間蒸發成矽蒸汽,矽蒸汽冷凝後變成納米尺寸的金屬矽粉。

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