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硅微粉行業(yè)發(fā)展重在技術創(chuàng)新


來源:中國粉體網(wǎng)

標簽硅微粉
硅微粉是一類用途極為廣泛的無機材料,具有介電性能優(yōu)異,熱膨脹系數(shù)低,導熱系數(shù)小,耐腐蝕及資源豐富等特點。由于硅微粉優(yōu)異的物理性能、極高的化學穩(wěn)定性與獨特的光學性質,已成為諸多高新技術領域最重要和最關鍵的原料之一,應用領域為冶金、陶瓷、涂料、橡膠、電工產品填料以及電子分立元件的封裝等。

    當前,世界硅微粉主要生產國是中國、美國、德國等少數(shù)國家,而日本是高技術硅微粉的主要輸出國,掌握硅微粉行業(yè)的尖端技術,F(xiàn)代工藝進入21世紀,規(guī)劃化、低成本、高純度、多品種及功能化仍然是高技術硅微粉的發(fā)展趨勢。

    以高純硅微粉為例。近年來,日本對硅微粉的研究又取得不凡成果,其最大的稀有金屬回收公司TMC 與日本產業(yè)技術綜合研究所關西中心共同開發(fā)出高純硅微粉的低成本批量生產技術。高純硅微粉是鋰離子電池下一代負極材料——硅合金的制作原料。新技術將生產半導體及太陽電池用硅時產生的廢料作為初始原料,因此可確保供應穩(wěn)定且原料成本低廉。

    生產高純硅微粉可使用兩種原料,一是西門子法生產多晶硅時的副產物SiCl4,另一種是硅片加工時產生的廢料。原料為SiCl4時,利用TMC公司獨資開發(fā)的“鋅還原技術”。將原料SiCl4液投入反應塔,加入鋅使其發(fā)生還原反應,過濾后直接獲得純度為6~7N、粒徑在5μm以下的硅微粉。通過電解將余下的氯化鋅分離成金屬鋅和氯氣進行回收。鋅作為還原材料進行再利用,氯氣可作為SiCl4等的生產原料。該工藝可連續(xù)進行,能耗在西門子法的1/5以下。原料為硅片切割廢料時,為使得最初就產生微細粉,應對從硅片企業(yè)回收的廢料進行清洗、分級、精練,加工出負極材料所需的品質(粒徑5μm以下,純度6N)。

    由于可使用兩種原料,因此在硅片廢料供應緊張時,可提高SiCl4的使用比例,從而確保原料供應穩(wěn)定。另外,由于兩種微粉原料都是不經(jīng)過錠的粉碎而直接獲得的,因而可去掉為獲得高點容量而必須的微細化工序,使加工成本降低。

    這一技術的研發(fā)成功為高純硅微粉生產帶來便利條件和更大利潤,是我國非常值得借鑒的。除此之外,硅微粉行業(yè)的發(fā)展應關注以下幾個方面:1、逐步實現(xiàn)生產的高度現(xiàn)代化2、加快技術創(chuàng)新力度3、加強對知識產權的保護4、為技術的自主創(chuàng)新尋求新的發(fā)展空間。

    總之,硅微粉行業(yè)發(fā)展雖然前景可觀但任重道遠,要有所作為,必須重視技術創(chuàng)新,依靠尖端科技,如等離子、射頻、超聲、真空以及光電等改進工藝,促使升級,從根本上增強硅微粉產品的競爭力。(中國粉體網(wǎng)編輯 落暉/文)

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