硅微粉是一類用途極為廣泛的無機材料,具有介電性能優異,熱膨脹系數低,導熱系數小,耐腐蝕及資源豐富等特點。由于硅微粉優異的物理性能、極高的化學穩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,掌握硅微粉行業的尖端技術。現代工藝進入21世紀,規劃化、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 與日本產業技術綜合研究所關西中心共同開發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公司獨資開發的“鋅還原技術”。將原料SiCl4液投入反應塔,加入鋅使其發生還原反應,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定。另外,由于兩種微粉原料都是不經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,硅微粉行業的發展應關注以下幾個方面:1、逐步實現生產的高度現代化2、加快技術創新力度3、加強對知識產權的保護4、為技術的自主創新尋求新的發展空間。
總之,硅微粉行業發展雖然前景可觀但任重道遠,要有所作為,必須重視技術創新,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。(中國粉體網編輯 落暉/文)
當前,世界硅微粉主要生產國是中國、美國、德國等少數國家,而日本是高技術硅微粉的主要輸出國,掌握硅微粉行業的尖端技術。現代工藝進入21世紀,規劃化、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 與日本產業技術綜合研究所關西中心共同開發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公司獨資開發的“鋅還原技術”。將原料SiCl4液投入反應塔,加入鋅使其發生還原反應,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定。另外,由于兩種微粉原料都是不經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,硅微粉行業的發展應關注以下幾個方面:1、逐步實現生產的高度現代化2、加快技術創新力度3、加強對知識產權的保護4、為技術的自主創新尋求新的發展空間。
總之,硅微粉行業發展雖然前景可觀但任重道遠,要有所作為,必須重視技術創新,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。(中國粉體網編輯 落暉/文)