四氯化硅工业应用研究进展
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高纯四氯化硅的用途高纯四氯化硅,又称为高纯硅氧烷,是一种无机化合物,化学式为SiCl4。
它是一种无色液体,具有刺激性气味。
高纯四氯化硅在工业上有着广泛的应用,下面将从几个方面介绍它的用途。
1. 制备高纯硅材料高纯四氯化硅是制备高纯硅材料的重要原料之一。
通过将高纯四氯化硅与氢气反应,可以得到高纯度的硅,用于制备半导体材料、太阳能电池等电子器件。
高纯硅材料具有电学性能稳定、导电性能好的特点,因此在电子工业中有着重要的应用。
2. 制备光纤材料高纯四氯化硅也可用于制备光纤材料。
光纤是一种非常重要的通信传输介质,具有信息传输速度快、抗干扰能力强等优点。
而高纯四氯化硅是制备光纤的关键原料之一。
通过将高纯四氯化硅气体沉积在光纤芯部,再加以拉伸和涂覆等工艺,最终制得具有高纯度和高透光性的光纤材料。
3. 用于制备硅橡胶高纯四氯化硅还可用于制备硅橡胶。
硅橡胶是一种具有优异耐高温性、耐寒性、耐臭氧性等特点的合成橡胶。
通过将高纯四氯化硅与聚合物反应,再经过交联反应,得到硅橡胶材料。
硅橡胶广泛应用于汽车、电子、建筑等领域,用于密封、绝缘、减震等方面。
4. 用于制备硅烷偶联剂高纯四氯化硅还可以制备硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂是一种常用的功能性有机硅化合物,能够在有机物和无机物之间建立化学键,起到增强界面附着力、提高材料力学性能、改善耐候性等作用。
硅烷偶联剂广泛应用于橡胶、塑料、涂料、纤维等领域,提高材料的性能和附着力。
5. 用于制备硅酮涂料高纯四氯化硅还可以制备硅酮涂料。
硅酮涂料是一种具有优异耐候性、耐高温性、耐化学性等特点的涂料。
通过将高纯四氯化硅与有机硅氢化合物反应,再通过缩聚反应,得到硅酮涂料。
硅酮涂料广泛应用于建筑、船舶、汽车等领域,用于保护和装饰表面。
高纯四氯化硅在工业上有着广泛的应用。
它可以用于制备高纯硅材料、光纤材料、硅橡胶等,同时也可以用于制备硅烷偶联剂和硅酮涂料。
这些应用不仅满足了人们对于高纯度、高性能材料的需求,还推动了电子、通信、汽车等行业的发展。
四氯化硅的性质,制法及其工业应用20?化工商品科技情报1991年四氯化硅的性质,制法及其工业应用一,概述杨春荣硅在地壳中的含量仅次于氧,是地壳中一种主要的组成元素,而氯则是卤素之一,电解食盐制氯已成为人们获取氯的主要手段.由氯而制得的各种含氯的无机及有机化合物都已广泛地使用于国民经济各领域中,而硅与氧的化台物也是氯产品中一个不易忽视的品种.硅可与卤素化合而生成不同的硅系卤素化合物,其中四氯化硅是一个引人注目的品种,它不仅在工业上有一定的用途,而且它也是制取其它含硅化台物的重要原料,在国民经济及化工生产中占有着重要的地位.四氧化硅(SiCI?),又毪四氧里蕴!是氯与硅的最简单的化台物,与烷系化合物相似,硅氧化合物存在着很多种通式为SinC[z11+t的硅氯化合物.此类化台物中,原子结合成链.含25个硅原子的撮长的链SiCl是无色可塑性物质硅氧化合物还可与其它卤素形成混合卤化物,如一溴三氯化硅(SiCI3Br),一氟三氯化硅(SiCI.F),一碘三氯化硅(SiCII)等.二,四氯化硅的物理化学性质四氯化硅在通常条件下,是密度为d.'一1.4736的无色液体,拂点56.8℃,熔点一68.8℃.SiCI.的蒸汽压可按下式计算;IgP=7.644—1572.17.1酸遇到蛋白质或各种胶质时即形成不溶物沉淀,与普皮中的生腔质绪成不溶性物质,故单宁酸用于鞣革时,可提高皮革的柔软性. 7.其它工业上的应用在感光材料中可减少照相的翳雾.在冶金工业上主要用于稀有金属的冶炼.还可作为印尉油墨用着色荆,如单宁酸与铁的化台物,很早就用于蓝墨色油墨.在檬破工业上单宁酸用作橡胶凝固荆.在选矿药剂中作选矿抑制荆它也是鞣酸铁墨水中的主要原料.另.单宁酸亦作酒类澄清荆,可提净啤酒. 四,结束语狄上述分析肴,单宁酸是—个用途极广的,目医药,染料,石油,皮革,照相,墨水,冶炼等行业不可缺少的重要的秫产化工原料.但是,它近十年来一直货源短缺,满足不了社会上的需求,价格飞涨,而造成此现象的原因主要是生产它的原料,即五格予货源紧张.笔者认为,我国有成熟的单宁酸生产技术和成套的生产设备,且又是出产五槽子的国家,望有关部门应有计划地迅速恢复和发展我国五格子生产,有规模地建单宁酸厂,提高单宁酸产量,尽快地满足国内备工业上的需求.参考文献(略)第2期化工商品科技情报?21?表一四氯化硅(SiCI.)的物理性质性质数据熔点,℃一68.8沸点,℃56.8密度克/厘米.(℃)1.48(20)(d.",1.4736)键船千焦/摩尔381折射率1.4I46粘度(25℃),毫米/斯托克(一cSt厘沲)0.35 蒸汽压,干巴一34.4℃1.350℃l3.338.4℃53.3汽化热,焦/克"167.4生成热.千焦/摩尔液体640气体610比热,焦/克"0.20膨胀系数,℃一0.001l干巴转换成毫米汞柱,乘l;【7.5"隹娑托士晚眦1四氯化硅的有关物理性质数据见表一所列.四氯化硅在潮湿空气中,由于水解和生成氯化氢而冒烟,它与承反应剧烈,放出大量的热,并生成无色腋凝状沉淀.水解过程串,它的四个氧原子垒部被OH基置换.但在--80℃,将承滴入SiCl'乙醚溶液,可观察到在冷溶液中出现微细悬浮最粒,这印是六氯乙硅一80℃2SiCl'+HiO一一CI.SiOSiCIs+2HCl乙醚氧靛(cl.slosicl}).产物中还i巨有少量更22化工商品科技情报1991年高级氯代硅氧烷,如八氯丙硅氧烷(SisOzCl.)和十氯丁硅氧烷(si.O.Cl.)等. SiCI.还韶与多种金属氧化物生成相应的氯化物.四氯化硅与乙醇及胺类反应,可生废相应的硅烷化合物SICl'+4CHeOH一-.Si(OC:H.).+4HClSiCI.+HN(CH8)(过量)~-*Si(N(CH.)).+4HN(CH.)HCl当与氢作用或与其它还原剂反应时,生成三氯氧硅(SiHCI.)和其它氯代硅烷.是有机合成中的重要原料.三,四氯化硅的制备硅与氯的反应较易进行,通常制备四氯化硅均方法是t硅的直接氯化J用三氯化硼处理二氧化硅}硅铁的氯化}在1000N1200℃氯气流中煅烧金刚砂;用二氯化硫或光气处理二氧化硅和碳的混合物.由元素硅制取四氯化硅的方法最简易a硅与氯作用生成四氯化硅的过程在低于000℃的温度下进行.高于i000℃时CIISi的比值减少,在1400℃时约为2.1,这是由于下列反应产生的缘故tSiCl'+Si一-*2SiCI2当有由活性金属(如铜)制成的催化剂存在肘,可以在低于150℃的温度下合成SiC1.,这可几乎完全避免含在硅中的杂质的氯化,从而保证了SiC1.的质量.也可以往硅中添加铜粉并予先在250℃下用氢气处理混合物以代替活性铜.使用催化剂对,不仅可以降低反应温度,而且可以改变氯化的方向.例如,当有氯化铵或碱金属或碱土金属的氯化物存在时,硅或硅铁与氯气在150~250℃下作用,并生成六氯化二硅sj.C1.碳化硅(金刚砂)与氯气在700N750℃时作用也可制得四氯化硅;SiC+2CI:=SIC1.+C为了清除反应器中积累的元素碳,定期地停止供氯而往反应区中通空气,空气使一部分碳氧化成为一氧化碳和二氧化碳,另一部分细小的炭黑则被空气流带出.最大量的四氯化硅是由含70N90呖的硅的硅铁氯化制得的.硅铁在低于300℃时开始与氯反应,最适宜的氯化温度为550 660℃,SiCI.的产率为9O~95%,降低氯化温度则使附产品(六氯乙硅烷SiCl.和其它氯的衍生物,例如siCl.等)的产率增大.若是硅铁磨得很细小(以及元索硅磨得很细),氯气流速快,并导出产物时,可在常温下进行氯化,而SiCI.的产率达到96嘶.采用比硅铁便宜的二氧化硅原料,特别是含少量Fe=O.(便于除掉产品中FeCl.)的硅藻土来生产四氯化硅的方法是较有前途的.由于硅藻土中的二氧化硅具l有多孔结构且有活性,所以可以在碳的参与下于730~750℃的较低温度下进行氯化,当氯化由硅藻土和碳制成的团块(以亚硫盐碱液为粘合剂)时, SiCI.的产率为45~50呖.当在熔盐介质(等摩尔的氯化钠和氯化钾的混合物)中进行氯化时,.由硅藻土和碳组成的粉料与氯气接触良好,在上述条件下,750℃时,硅藻土中的SiO:有95"-97嘶转变为SiC1'值得注意的是在沸腾层的电炉中在过量的碳存在下,氯化细小的硅酸盐或石英来制取四氯化硅的方法.每吨SiC1.的电能消耗在ll00NI300千瓦小时之间.在氯化含钛原辩制取四氯化钛的生产中,原料里的硅化嘞几乎有5O呖转变为四氯化硅.生成的四氯化硅蒸气与四氯化钛一起冷凝下来,净化除去TiCI.中的其它杂质后,第2期化工商品科技情报?23?再精馏则分离出SiC1..四氯化硅在精馏时成为馏出物,其中并杂含有少量TiC1.,再次进行蒸馏后可得到纯净产品.同样,当氯化加工钛一铌一钽矿时,也可得到付产品SiC1..用煤油在I5℃吸收氯化铝生产的废气中的SIC1.,然后再行蒸馏也可得到SiC1..四氧化硅也可以在稀有金属及其它矿物氯化时作为付产品而得到.当在900~1400℃的温度下于沸腾炉中加入焦炭以氯化锫荚石时,若加入0.5~2呖KC1(按总氯化原料量计)就可以大大强化氯化过程,氯气的利用率约增加7~l0舾,可达98呖,得到的氧化产品ZrC1.和SIC1.可经冷凝分离后进行净化, 从而制得SiC1.o采用一氯化苯或石蜡油作为吸收剂由氧化商蛉土气体中分离SiC1.的方法,具有较大的意义.SICI4吸收后可用蒸僧及精信的方法以制得高纯产品.粗四氯化硅的净化主要是用精馏的方法,而且与粗TiC1.净化方法的区另d很小. 只是化学除去钒化物这一点不同,后一步骤在制取SIC1.时通常是不需要的,尤其是当由元素硅或硅藻土制取SiC1.时更不需要. 可以添加A1C1.以除去PC1杂质生成的络畚物A1C1.,PC1a可在蒸馏肘睬去..SiC1.由微量的氯化硼,可借加入金属铝的方法来除去,200~260℃温度下氯化硼和铝相互作用,生成元素硼和A1C1,,通过蒸汽以带出反应物,然后将蒸汽和气体的眙物冷凝即得纯的SiC1.和A1Cls.也可用95嘶的硫酸与氯磺酸(或磷酸)的混台物来除去粗四氯化硅中的TiCI.杂质,这些酸TiC1生成易溶于酸而不溶子四氧化硅的不挥发化合物.目酸处理液体SiCI.时,应仔细搅匀液体四氯化硅和酸液,经一定时间后,即可分出纯净的四氯化硅层.最好是净化气体SiC1,此时同时分出了沸点较高的硅氧烷,它们可冷凝并积聚在酸液表面上.'四,四氯化硅的工业应用四氧化硅在国民经济中有着广泛的甩途,几乎所有的有机硅化合物都是由它作为原料而制得的.例如用作介电体,耐热油漆涂料润滑剂,密封材料用于各种物体防水的疏水物料等的有机硅化合物.有机硅树脂,有机硅橡胶耐热衬垫材料等等即是工业上重要的有机硅化台物,都是可以由四氯化硅为起点获得的.如用有机金祸试剂(二乙基锌或二苯基汞或丁基锂或Grlgnard试剂)与SiC1.反应,用烷基或芳基置换SiC1.中的一个或多个氯原子,而得到各种有机卤代硅烷.四氯化硅也是良好的烟雾荆,用作发生烟雾的材料.可用来制取航空用无凼高分散性的二氧化硅,以及作为生产耐热的橡胶的填料,主要是硅酮橡胶的填料.在75O~1000℃的温度下,在氢气火焰中,SiC14可水解成粒度为1O~4O微米的大小均匀的二氧化硅.控制适当的水解条件时,有可能制得比表面积为50~450米/克的二氧化硅.四氯化硅也是制取高纯硅及单晶硅等半导体材料用硅的原料.用氢或用锌蒸汽高温还原SiC1.,可制得元素硅.SIC1'+H=--'-*SIC1≈+2HC12SiC12一呻Si+SIC1.歧化根据苏联FOCT8767—58规定,由金属硅和硅铁进行氯化而得的四氧化硅应当是1.48~1.50克/厘米.(20℃)的无色或淡黄色的液体.铁的最大含量为0.(101%.四氯化硅在760毫米汞柱下蒸馏时应含有下述馏分,24化工商品科技情报1991双氰胺及其应用开发苏州市化工研究所赵宏升内容提要:本文阐述7双氰胺的性状,生产方法硬质量同时介拓了随着双氰胺应用开发的深八,其在医药,印染用周色荆,胍盐,化工原料,涂料,树脂和农业方面的应用J 指出了盟氰胺市场发展趋势.一,双氰胺性状双氰胺又称氰胍,二氰二胺,二聚氰(胺),其分子式C:H.N.,分子量84.08,呈白色结晶(有针形,菱形,鳞形及粉未状),比重D."1.40,熔点207~209℃.不燃.25℃时的比热为5.86卡,生成热为104.18卡.可溶于承和醇类,难溶于苯乙醚.其承溶液呈中性.双氰胺在水中的溶解度通常可用如下方程式来表示.logs=0.16+O.0186t式中s为溶解度,t为温度.双氰胺为微毒,但没有累积性与慢性中毒.一般易产生皮疹过敏.日本测定LD.12克/公斤,苏联规定的极限允许浓度为0.5毫克/米.二,双氰胺的生产方法及质量(一)双氰胺的生产方法双氰胺的实验室制法为,用硫脲与氧化汞反应而得.得率为92%左右.双氰胺的工业制法,通常可分为;①承解法和②承解脱钙联合反应法.简介如下t ①水解法石灰氨用水或母液经承解,=氧化碳脱钙,蒸发浓缩,聚台,结晶,离心分离,干燥即得成品.其反应过程为,ZCaCNi+2HiO---*Ca(HCN)≈+Ca(OH): Ca(HCN:)+HiO+CO2一-.2H2CN2+CaCOI 2CaCO3+C---*2CaO+COit+2COt2]}王jCN2一_+(NHICN)2蒸馏开始温度不低于55℃,蒸馏结束温度不高于59℃,蒸僭后残余物不大于2.5呖.四氯化硅用钢槽车和钢罐运输.槽车上应鲁有蛀吸管和防止阳光照射的罩子.钢罐上应有带罩的塞子,在用槽车运输SiC1.时, sicl巾允许有呈现轻微的混浊现象.据沪Q/HG12--06g一6I实验试剂标准, SiCl质量标准为lSiIC.含量呖d^'铁(Fe)呖98^,l02 1.48~1.50 0.005。
四氯化硅的利用随着30年光通信产业的迅速发展,我国光纤预制棒产业取得了较大发展,但是,在生产效率、原创技术、制造成本等方面与国际领先水平还有很大差距。
为此,我们约请业内专家及企业代表从行业的角度审视国内光纤预制棒产业发展现状,存在的瓶颈,并给出企业突破瓶颈的办法,以期推动整个行业的发展。
如果不考虑人民币升值因素,光纤预制棒未来价格走势取决于国内厂商是否能成功掌握低成本的预制棒生产技术,这一点也给我们指出了光纤预制棒产业的突破方向。
原材料本地化是降低生产成本主要因素目前,几乎所有用外部气相沉积工艺(OVD)、气相轴向沉积工艺(VAD)制造光纤芯棒的生产厂家都用了SOOT(套管)外包层技术(如江苏法尔胜、杭州富通)。
由于SOOT外包层技术和设备已经有商品,许多用化学气相沉积工艺(MCVD)制造芯棒的厂家也纷纷用SOOT 代替了套管。
长飞用微波等离子体化学气相沉积工艺(PCVD)/大套管真空拉丝(RodInCylinder,RIC),套筒(Cylinder)也是SOOT外包层技术生产的。
即气态卤化物(SiCl4等)通过氢氧焰或甲烷焰进行反应,生成大量的“粉末”,随着棒体沿着燃烧器的来回运动,而逐渐一层一层沉积在芯棒的外表面。
SiCl4是外包层技术生产中的主要原材料,占制造光纤预制棒成本的30%左右,其次是H2(氢气),O2(氧气)和可以循环使用的HCl(氯化氢气),Cl2(氯气)反应链。
光纤用高纯四氯化硅特性(SiCl4)在常温、常压下呈无色透明液体,具有极佳的流动性。
目前,通常使用改良的西门子法技术生产,将三氯氢硅(SiHCl3)生产为多晶硅,生产中产生的副产物SiCl4经过二级精馏和全循环“充装管阀系统”提纯为光纤用的高纯SiCl4。
随着太阳能光伏产业和集成电路的迅猛发展,多晶硅在我国发展很快,截至2021年3月全国共有16个省市自治区投资33个多晶硅建设项目,按这些项目计划产能统计,如果全部建成投产后,其产量为14.6万吨,笔者认为其中只有极少数项目已经投产,如果我们取其10%计算的话,几年后,实现1.5万吨多晶硅产量是可行的。
锌还原四氯化硅的产业化应用研究随着科技的不断发展,新材料的研究和应用已经成为了当今世界的热点之一。
其中,硅材料是一种非常重要的材料,广泛应用于光电子、半导体、光伏等领域。
而锌还原四氯化硅是一种重要的制备硅材料的方法,具有很大的潜在应用价值。
本文将从锌还原四氯化硅的原理、产业化应用现状和未来展望等方面进行探讨。
一、锌还原四氯化硅的原理锌还原四氯化硅是一种通过还原反应制备硅材料的方法。
其反应方程式如下:SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2反应中,四氯化硅(SiCl4)和锌(Zn)经过还原反应生成硅(Si)和氯化锌(ZnCl2)。
该反应是一种典型的还原反应,其中锌是还原剂,四氯化硅是氧化剂。
二、锌还原四氯化硅的产业化应用现状1. 生产工艺锌还原四氯化硅的生产工艺主要包括以下几个步骤:首先将硅矿石经过破碎、粉碎等处理后,与氯化钠(NaCl)在电炉中进行反应,生成氯化硅(SiCl4)和氯化钙(CaCl2)。
然后将氯化硅经过蒸馏纯化处理,得到纯净的四氯化硅(SiCl4)。
最后将四氯化硅与锌粉在反应釜中进行反应,得到硅材料。
2. 应用领域锌还原四氯化硅制备的硅材料广泛应用于光电子、半导体、光伏等领域。
例如,硅材料可以制作成晶体管、太阳能电池等电子元器件;硅材料还可以用于制作半导体材料,如硅晶片等。
3. 优缺点锌还原四氯化硅制备硅材料的优点在于反应速度快、操作简单、反应温度低、产物纯度高等。
同时,该方法还可以利用废弃物料进行制备,具有很好的环保效益。
但该方法也存在一些缺点,如反应废气中含有氯气等有害物质,需要进行排放处理。
三、未来展望随着科技的不断发展,锌还原四氯化硅制备硅材料的应用前景十分广阔。
未来,随着技术的不断提升,该方法的生产成本将会进一步降低,同时其应用领域也将不断扩展。
例如,硅材料可以用于制作智能手机、电视等消费电子产品,也可以用于制作新能源汽车等领域。
总之,锌还原四氯化硅是一种重要的制备硅材料的方法,具有很大的潜在应用价值。
四氮化嗾工业应用进展叶发萍齡解玉龙1宗冰曲王体虎如,4(1.青海民族大学,西宁810007;2.青海省亚硅硅材料工程技术有限公司,西宁810007;3.青海省硅材料重点实验室,西宁810007;4.亚洲硅业(青海)股份有限公司,西宁810007)摘要:作为多晶硅生产的中间产物,四氯化硅的产量随着多聶硅生产规模的扩大而增多,学术界关于四氯化硅工业应用的研究也逐渐增多。
本文介绍了四氯化硅在制备三氯氢硅、氮化硅陶瓷、白炭黑、多聶硅以及光纤原料高纯四氯化硅中的应用及进展,为化工企业合理利用四氯化硅提供了参考。
关键词:四氯化硅;三氯氢硅;氮化硅陶瓷;白炭黑;多晶硅中图分类号:TQ127.2文献标识码:A文章编号:1005-9393(2020)05-0040-06引言原料,工艺流程是:在反应器中,四氯化硅和还四氯化硅是有机硅合成和多晶硅生产过程中的重要原料和中间产物,在不同环境条件下,四氯化硅可与多种物质发生反应,生成全新物质。
比如,四氯化硅和醇类、酚类反应可得到硅酸酯类物质;四氯化硅和氢反应,能够得到氯代硅烷等。
同时,四氯化硅可作为高温绝缘漆、有机硅油等有机硅化合物的生产原料,提纯出的高纯度四氯化硅能够生产多晶硅或光纤材料,在军事、航天、冶金、化工及医疗等领域均有所应用。
目前,四氯化硅在工业方面的用途综合来看有五个方面:一是生产多晶硅;二是制备氮化硅陶瓷;三是氢化还原成三氯氢硅;四是制备白炭黑;五是提纯为光纤级四氯化硅。
本文对四氯化硅这五种工业应用技术进行简要的介绍和比较,为仁企业开发利用四氯化硅缺工艺参考。
1在多晶硅生产中的应用四氯化硅可作为多晶硅及多晶硅薄膜的生产原剂(常用为氢气、锌)在一定温度下发生反应,四氯化硅被还原并析出硅。
当前以四氯化硅为原料生产多晶硅的工艺主要有如下两种O1.1氢还原法生产多晶硅在工业生产中,四氯化硅是氯硅烷中较早用于多晶硅生产的物质,最早采用氢还原法制备多晶硅,此工艺流程为:先将高纯四氯化硅与氢气送进高温还原炉中,与载体充分接触后加热,在载体表面发生氢化反应,生成多晶硅,随着反应时间的增加,载体表面上沉积的多晶硅越来越多,当其直径达到一定程度时,就可以停电降温出炉。
2024年四氯化硅市场分析现状概述本文将对四氯化硅(SiCl4)市场的现状进行分析。
四氯化硅是一种重要的无机化工产品,广泛应用于化工、材料等领域。
通过对产品特性、市场规模和市场竞争态势等方面的分析,可以帮助企业了解市场的潜力和趋势,从而制定合理的市场策略。
产品特性四氯化硅是一种无色液体,具有较高的沸点和蒸气压。
其主要特性包括:•化学稳定性:四氯化硅在常温常压下稳定,不易分解。
•溶解性:四氯化硅可以溶于有机溶剂和水。
溶解时会发生反应,产生硅酸。
•反应活性:四氯化硅可以与多种化合物发生反应,广泛应用于有机合成和材料制备中。
市场规模四氯化硅市场具有良好的发展潜力和广阔的市场空间。
根据市场研究数据,近年来四氯化硅市场呈现稳步增长的趋势。
其中,全球市场规模预计在未来几年将继续扩大。
主要驱动四氯化硅市场增长的因素包括:1.工业需求增加:四氯化硅广泛应用于化工、材料和电子行业,随着这些行业的发展,对四氯化硅的需求也将持续增加。
2.新兴应用领域:四氯化硅在能源存储、半导体材料和先进涂层等领域有重要应用,随着这些领域的快速发展,对四氯化硅的需求也将逐渐增加。
3.技术进步:新的生产技术和改进的工艺有助于提高四氯化硅的生产效率和产品质量,进一步推动市场增长。
市场竞争态势四氯化硅市场存在一定的竞争压力。
目前,全球范围内有多家公司生产和销售四氯化硅产品。
主要竞争因素包括产品质量、价格、供应能力和市场知名度等。
市场主要竞争者包括:1.全球领先企业:一些国际化大型企业在四氯化硅市场具有较强的竞争实力,通过技术创新和高效运营来快速占领市场份额。
2.国内生产企业:国内企业在四氯化硅市场也具备一定的竞争力,其优势在于更好地了解国内市场需求,能够提供更贴近客户需求的产品和服务。
3.新进入者:由于市场潜力巨大,一些新进入者也在四氯化硅市场崭露头角。
这些企业通常通过技术创新和市场定位找到自己的竞争优势。
企业可以通过实施市场差异化战略、完善供应链管理以及加强技术创新等方式提升自身的竞争力,赢得更多的市场份额。
高纯多晶硅是电子信息产业和太阳能光伏产业的基础原料,工业规模化生产多晶硅主要方法为改良西门子法和流化床法,分别以三氯氢硅和硅烷为主要原料,在以三氯氢硅和基于三氯氢硅歧化法制备硅烷的多晶硅生产工艺中都有大量的副产物四氯化硅产生[1],目前,多晶硅生产企业基本采取将四氯化硅转化为原料三氯氢硅或以四氯化硅为原料制备白炭黑的方式实现闭环生产与综合利用,从而提高企业的经济效益并解决环保问题。
在四氯化硅氢化方法中,主要可分为等离子体氢化法、热氢化法及冷氢化法[2,3],其中冷氢化法也被称为氯氢化法。
冷氢化法通常采用流化床工艺,具有单套装置生产负荷大的优点,目前,单套冷氢化装置处理能力已达到12万t/a 和15万t/a ,单套处理能力20万t/a 与30万t/a 的冷氢化装置环境影响报告书已公示,随着冷氢化装置规模的扩大,四氯化硅冷氢化工艺的流程和技术进一步优化,综合成本进一步降低。
本文综述了四氯化硅冷氢化在反应机理、反应条件、催化剂、节能优化等方面的最新研究和进展。
1四氯化硅冷氢化反应机理四氯化硅冷氢化是在流化床反应器或者固定床反应器中进行,在压力1.2~4.0MPa 、温度673~873K 、氢气与四氯化硅摩尔比1∶1~5∶1的条件下,将四氯化硅和氢气通过硅粉床层,将四氯化硅转化为三氯氢硅。
总的反应方程式为:Si+3SiCl 4+2H 2▶4SiHCl 3(1)四氯化硅冷氢化实际上由2个反应组成,分别是四氯化硅和氢气反应生成三氯氢硅和氯化氢、氯化氢和硅粉反应生成三氯氢硅和氢气2个步骤:SiCl 4+H 2→slowSiHCl 3+HCl(2)3HCl+Si →fast SiHCl 3+H 2(3)四氯化硅和氢气反应是吸热反应、慢反应,是决四氯化硅冷氢化技术研究进展沈峰,陈其国,潘维杰(江苏中能硅业科技发展有限公司,江苏徐州221004)摘要:综述了冷氢化法制备三氯氢硅中四氯化硅反应机理、反应条件、催化剂、无水氯化氢和能量综合利用的最新进展。