熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅!多晶硅具有灰色金属光泽,熔点1410℃!沸点2355℃!溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形!常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应!在高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用!
赤热时跟水蒸气反应生成二氧化硅和氢气!跟强碱溶液反应生成硅酸盐放出氢气!跟氢氟酸反应生成四氟化硅。硅的分类按纯度可分为:工业硅、太阳能级硅、电子级硅。按掺杂类型分为:本征硅、P型硅、N型硅.按晶体类型分为:单晶硅、多晶硅、非晶硅!晶态硅与非晶态硅的结构硅按照晶体形态分为晶态和非晶态两种,晶态硅又分为单晶硅和多晶硅,不同形态的硅材料具备不同的结构。(1)单晶硅的结构单晶硅即硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构晶体,不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导体材料.
(3)光电特性与其他半导体材料一样,硅材料组成的PN结在光作用下能产生电流,如太阳电池!但是硅材料是间接带隙材料,效率较低,如何提高硅材料的发电效率正是目前人们所追求的目标!自然界中硅资源非常丰富,随着近些年硅材料的应用日渐广泛,硅资源的回收逐渐被重视起来!首先,对含有硅的材料进行回收可以节约资源;其次,将回收的含硅废料进行重新提取,利用提取出来的硅在进行生产加工,可以为企业节约生产成本;再次,还可以促进硅回收及再生产业形成较为完善的体系,从而发展成更加成熟的硅再生行业!
硅合金421生产商
低价硅渣_工厂铁合金批发-安阳鑫龙森冶金材料有限公司
此外,对含硅废旧材料进行回收还可以改善环境,减少垃圾存放、填埋、运输等费用!目前从全球来看,硅资源的回收于各个国家的个别企业自行操作,没有形成完整成熟的硅回收产业链.市场上回收的含硅废料主要包括:废旧的硅片、硅橡胶、太阳能电池及其他含硅废料等!市场上回收的含硅废料主要包括:废旧的硅片、硅橡胶、太阳能电池及其他含硅废料等.硅对于半导体和太阳能产业都是极为重要的战略资源.过去,光伏产业一直依赖于集成电路产业用剩的硅。
用于制造半导体器件,太阳能电池等!是采用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成的。熔融的单晶硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅.单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。单晶硅具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,但导电率不及金属,随着温度增加,具有半导体性质.如图7-6所示(2)多晶硅的结构多晶硅,是单质硅的一种形态!
因此,这些回收的材料对于光伏供应商来说是极具吸引力的替代源!鉴于不断增长的硅需求,许多半导体和电子制造商正在将业务扩展到回收硅的转售或贸易中!回收硅市场特别重要的是贸易和销售可回收和已回收的硅片。低温时单质硅不活泼,不与空气、水和酸反应。室温下表面被氧化形成1000皮米二氧化硅保护膜.高温时能跟所有卤素反应,生成四卤化硅,跟氧气在700℃以上时燃烧生成二氧化硅.高温下能跟某些金属(镁、钙、铁、铂等)反应,生成硅化物.
硅,元素符号Si,原子序数14,原子量28.086,位于第三周期第IVA族,共价半径117皮米,离子半径42皮米,电离能786。1kJ/mol,电负性1!8,密度2!33g/cm3,熔点1410℃,沸点2355℃,硬度7。元素硅有无定形硅和晶体硅两种同素异形体!无定形硅为黑色;晶体硅呈钢灰色,有明显的金属光泽、晶格和金刚石相同,硬而脆,能导电,但导电率不如金属且随温度的升高而增加,属半导体!在热处理温度大于750℃时,硅材料由脆性材料转变为塑性材料,在外加应力下,产生滑移位错,形成塑性变形。
选择材料的关键是看材料的厚度和表面处理!
冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98-99%,但半导体工业用硅还必须进行高度提纯。电子级硅的杂质含量约10^(-10)%以下。而在提纯过程中,有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握,由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。事实上,我国每年都从石英石中提取大量的工业硅,以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国,而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料,以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。 新光硅业2001年在四川乐山投建,是我国*条千吨多晶硅生产线,规划年产1260吨的多晶硅。