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世界上主要的几种多晶硅生产工艺

xzj9098  发表于 2011/4/2 8:49:31      2441 查看 2 回复  [上一主题]  [下一主题]

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1,改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法
改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢(或外购氯化氢),氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯,提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。
国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。
2,硅烷法——硅烷热分解法
硅烷(SiH4)是以四氯化硅氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法制取。然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒状多晶硅。以前只有日本小松掌握此技术,由于发生过严重的爆炸事故后,没有继续扩大生产。但美国Asimi和SGS公司仍采用硅烷气热分解生产纯度较高的电子级多晶硅产品。
3,流化床法
以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内(沸腾床)高温高压下生成三氯氢硅,将三氯氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅,继而生成硅烷气。
制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反应,生成粒状多晶硅产品。因为在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大,生产效率高,电耗低与成本低,适用于大规模生产太阳能级多晶硅。唯一的缺点是安全性差,危险性大。其次是产品纯度不高,但基本能满足太阳能电池生产的使用。
此法是美国联合碳化合物公司早年研究的工艺技术。目前世界上只有美国MEMC公司采用此法生产粒状多晶硅。此法比较适合生产价廉的太阳能级多晶硅。
4,太阳能级多晶硅新工艺技术
除了上述改良西门子法、硅烷热分解法、流化床反应炉法三种方法生产电子级与太阳能级多晶硅以外,还涌现出几种专门生产太阳能级多晶硅新工艺技术。
1)冶金法生产太阳能级多晶硅
据资料报导[1]日本川崎制铁公司采用冶金法制得的多晶硅已在世界上最大的太阳能电池厂(SHARP公司)应用,现已形成800吨/年的生产能力,全量供给SHARP公司。
主要工艺是:选择纯度较好的工业硅(即冶金硅)进行水平区熔单向凝固成硅锭,去除硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分后,进行粗粉碎与清洗,在等离子体融解炉中去除硼杂质,再进行第二次水平区熔单向凝固成硅锭,去除第二次区熔硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分,经粗粉碎与清洗后,在电子束融解炉中去除磷和碳杂质,直接生成太阳能级多晶硅。
2)气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅
据资料报导[1]以日本Tokuyama公司为代表,目前10吨试验线在运行,200吨半商业化规模生产线在2005-2006年间投入试运行。
主要工艺是:将反应器中的石墨管的温度升高到1500℃,流体三氯氢硅和氢气从石墨管的上部注入,在石墨管内壁1500℃高温处反应生成液体状硅,然后滴入底部,温度回升变成固体粒状的太阳能级多晶硅。
3)重掺硅废料提纯法生产太阳能级多晶硅
据美国Crystal Systems资料报导[1],美国通过对重掺单晶硅生产过程中产生的硅废料提纯后,可以用作太阳能电池生产用的多晶硅,最终成本价可望控制在20美元/Kg以下。
这里对几家国内多晶硅厂和国外多晶硅厂的设备技术做些比较.
新光核心技术是俄罗斯技术,也就是改良西门子技术同时还有德国设备已经取得较大程度的磨合.今年估计产能300吨.估计实际产能会小于此数.明年预估800-1000吨
洛阳中硅核心技术也是俄罗斯技术,今年也是300吨,明年预估1000吨.
峨眉半导体核心技术也是俄罗斯技术今年200吨.
LDK 首先从德国sunways 买来了两套现成的 simens设备, 包括所有的附件. sunways 帮助安装,和调试生产. 这两套设备年产量1000吨. 按照合同, 今年第四季度两套设备会送到江西. (我估计现在该到了, LDK 的人能证实一下吗?). 明年6月份投产. 作为回报, LDK 在10 年内卖1GW 的wafer 给sunways.
这是个很好的交易, 等于 sunways 帮LDK 培育生产硅料的人才.
另外, LDK 还从美国GT solar 买新的生产硅料的设备, 建成后, 2008 年有6000吨的规模, 2009 年有15000吨的规模. 整个施工有美国Fluor 设计. Fluor的实力强大无比, 只要它还在, 成功的可能性也很大.LDK了解的比较深就多写些.
扬州顺大引进国外技术,计划明年量产6000吨
青海亚洲硅业(施正荣投资)引进国外技术,计划明年量产1000吨同时STP和亚洲硅业签了长单协议明年下半年开始供货
其他的就不说了都没什么可能性.
现在说国外的
HEMLOCK.主要工艺是西门子法.2008年实现以三氯氢硅,二氯二氢硅.硅烷为原料,流化床反应器的多晶硅生产新技术.明年增加3000吨产能达到12000吨.
TOKUYAMA二氯二氢硅+工业硅西门子工艺明年产能6000吨.
WACKER二氯二氢硅+工业硅西门子工艺明年产能9000吨.
MEMC流化床工艺明年产能8000吨
REC西门子工艺明年产能7000吨
国外多晶硅生产技术发展的特点:
1)研发的新工艺技术几乎全是以满足太阳能光伏硅电池行业所需要的太阳能级多晶硅。
2)研发的新工艺技术主要集中体现在多晶硅生成反应器装置上,多晶硅生成反应器是复杂的多晶硅生产系统中的一个提高产能、降低能耗的关键装置。
3)研发的流化床(FBR)反应器粒状多晶硅生成的工艺技术,将是生产太阳能级多晶硅首选的工艺技术。其次是研发的石墨管状炉(Tube-Recator)反应器,也是降低多晶硅生产电耗,实现连续性大规模化生产,提高生产效率,降低生产成本的新工艺技术。
4)流化床(FBR)反应器和石墨管状炉(Tube-Recator)反应器,生成粒状多晶硅的硅原料可以用硅烷、二氯二氢硅或是三氯氢硅。
5)在2005年前多晶硅扩产中100%都采用改良西门子工艺。在2005年后多晶硅扩产中除Elkem外,基本上仍采用改良西门子工艺。
通过以上分析可以看出,目前多晶硅主要的新增需求来自于太阳
能光伏产业,国际上已经形成开发低成本、低能耗的太阳能级多晶硅生产新工艺技术的热潮,并趋向于把生产低纯度的太阳能级多晶硅工艺和生产高纯度电子级多晶硅工艺区分开来,以降低太阳能级多晶硅生产成本,从而降低太阳能电池制造成本,促进太阳能光伏产业的发展,普及太阳能的利用,无疑是一个重要的技术决策方向。
所需设备:制氢与氢气净化装置、变配电设备、节能还原炉、四氯化硅氢化装置、还原尾气干法回收设施。还原炉、塔类、换热类、活化氢预热炉、混合器预热炉、氢化反应器等。
节能型多晶硅大还原炉装置有机械和电气控制两部分组成,该装置解决了径向和轴向气流场及温度场,高电压,大电流,无触点多倒档和连锁保护,冷却及能量回收等。

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  • zhongyufa

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    zhongyufa   发表于 2012/8/23 17:06:50

    好的文章一定要顶。我是做电子元器件的,有兴趣可以一块了解下。

    2楼 回复本楼

    引用 zhongyufa 2012/8/23 17:06:50 发表于2楼的内容

  • ruidaf

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    ruidaf   发表于 2012/12/3 16:50:39

    BW遇水膨胀橡胶止水条,双组份聚硫密封胶,制品型遇水膨胀橡胶止水条,聚乙烯闭孔泡沫板,橡胶止水带,双组份聚氨酯密封胶,GB柔性填料,双组份硅硐密封胶,桥梁伸缩缝,塑料盲沟,软式透水软管

    (1) BW遇水膨胀橡胶止水条
    BW遇水膨胀橡胶止水条是由高分子无机吸水膨胀材料和橡胶混练而成的,是一种新型建筑防水材料。遇水后能吸水膨胀,最大膨胀率250%—550%倍(可调),挤密新老混凝土之间缝隙形成不透水的可塑性胶体。

    (2)制品型遇水膨胀橡胶止水条又称遇水膨胀橡胶、PN型橡胶止水条等,是一种既有一般橡胶制品特性,又有遇水自行膨胀以水止水的功能。该材料具有弹性接缝止水材料的密封防水作用,当接缝两侧距离加大到弹性防水材料的弹性复原率以外时,由于该材料具有遇水膨胀的特性,在材料膨胀范围以内仍能起止水作用,膨胀体仍具有橡胶性质,更耐水、耐酸、耐碱。

    (3)双组份聚硫建筑密封胶
    双组份聚硫建筑密封膏是经国家建筑防水材料产品质量监督检验中心检测,获得河北省科技成果奖,是国际、国内最领先的防水材料.与混凝士粘接性能好,具有耐老化性、耐久性、气密性和防水性,良好的粘接性的高伸长橡胶形状高弹性体,国内部分大型水库、贮水池、污水池、地下工程 ,已采用双组份聚硫密封胶,双组份聚硫建筑密封胶质优价廉,深受工程技术人员的好评。

    (4)双组份聚氨酯密封胶
    双组份聚氨酯密封胶适用于土木建筑业、交通运输业、混凝土预制件等建材的连接及施工缝的填充密封。高级道路、桥梁、飞机跑道、地下管道、接头处的连接密封以及隧道和建筑物的伸缩缝与变形缝。双组份聚氨酯密封胶具优良的耐磨性、低温柔软性,性能可调节范围较大,机械强度大,粘接性好,弹性好,具有优良的复原性,双组份聚氨酯密封胶可适合动态接缝和变形缝、伸缩缝。耐候性好,耐油性优良,双组份聚氨酯密封胶耐生物老化且价格低廉。

    (5)橡胶止水带
    橡胶止水带是利用橡胶的高弹性和压缩变形性的特点,在各种载荷下产生弹性变形,从而起到有效紧固密封,防止建筑结构的漏水、渗水及减震缓冲作用。主要用于混凝土现浇时设在施工缝及变形缝内与混凝土结构成为一体的基础工程,如地下设施、隧道涵洞、输水渡槽、拦水坝、贮液构筑物等,橡胶止水带有时需要和双组份聚硫建筑防水密封胶配合使用。

    (4)聚乙烯闭孔泡沫板材L-400,L-600接缝板

    聚乙烯闭孔泡沫板材L-400,L-600接缝板是国内一种新型的接缝止水材料,经中国交通部科学院等单位反复测试证明,其性能与木材、软木、橡胶、沥青相比,聚乙烯闭孔泡沫板L-400,L-600接缝板在国外已广泛应用于公路、道桥胀缝、立交桥、高速公路、机场跑道、地道桥、地下通道、地铁、桥头挡阻墙接缝、公路两侧护坡,路基护坡等混凝土工程中的接缝及止水材料,电厂防潮闸、冷却塔、建筑等工程中混凝土接缝、胀缝及止水材料混凝土公路、高架桥梁、涵洞隧道、机场路道、堤坝护坡等水利电力混凝土工程中。


    (5) PVC中埋式止水带,聚氯乙烯止水带,可注浆式PVC止水带
    PVC塑料止水带具有耐老化、抗腐蚀、扯断强度高,耐久性好,它的物理力学性能满足使用要求,与橡胶止水带适用范围相同。

    (6)双组份硅硐密封胶
    双组份硅硐密封胶是一种新型防水密封材料,为双组份膏状物,两组份有明显的色差,便于混合均匀。使用比例为A、B两组份按质量比1:1(也可通过调整配比调整固化速度,B组份越多,固化速度越快)混合应均匀,无色差。粘接性能好、温度适用范围广,中性固化无毒且无腐蚀性。固化后具有优秀的耐候特征及优良的抗紫外线耐高低温、耐腐蚀及温度性能。中性脱醇型于室温固化,温差变化巨大时也可调节固化剂使其固化。其典型物理物性在-30℃至120℃即可形成优异的结构性强度。

    (7)GB柔性填料又称嵌缝密封胶、GB-CL柔性填料、GB-SR嵌缝胶、GB嵌缝密封胶、弹性腻子密封胶、止水腻子 、SW嵌缝胶、SR柔性填料、丁基橡胶密封腻子
     GB柔性填料的最大特点是具有优异的变形性和流动性,在水压力作用下可以流动,挤入缝中起到止水作用,抗渗性能优异,能对孔隙、缝隙起到封闭止水作用。GB柔性填料还具有良好的黏接性能,与混凝土的黏接强度大于材料自身的拉伸强度,可确保在各种工况下黏接界面不发生破坏。同时,GB柔性填料还具有优良的耐介质性,即耐水、耐碱盐浸泡,对环境具有很强的适用性,耐冻融循环,并具有一定的耐寒性和耐高温性。GB柔性填料可根据需要加工成各种形状及断面尺寸的型材,便于施工。
     
    (8)软式透水软管
    软式透水软管是一种新型地下排水材料,软式透水管主要应用于:各类挡土墙背面垂直及水平排水;公路、铁路路基及路肩,软土地基排水;隧道、地下道的排水;电力灰坝及水利坝体的排水;高速公路中央隔离带排水及保护植被;室外运动场地的排水应用的软式透水软管很多;横向水平钻孔排水;易崩滑地排水护坡;屋顶花园及花台排水;山坡地水土保持;整地工程的地下排水;低洼地排水及盐碱地改造系统。软式透水软管的应用范围很广泛。

    (9)塑料盲沟
    塑料盲沟又称暗沟、暗渠等,主要作用是集排土中渗水。用以减小地下水压力,排除多余水份,保护土体和建筑物不会因产生渗透变形而破坏。广泛应用于土木、交通、水利、工民建矿工、环境保护等建设项目的地下集排水工程。随着高分子材料的发展,国外在七十年代开发出MY60塑料盲沟,该产品克服了传统MY60塑料盲沟的缺点,具有开孔率高、抗压性能强、排水量大、耐久性好等优点。因而受到工程界的普遍欢迎, 并得到广泛的应用。

    (10) D80型桥梁伸缩缝、E80型桥梁伸缩缝、Z80型桥梁伸缩缝、RG型桥梁伸缩缝、毛勒桥梁伸缩缝、梳型钢板桥梁伸缩缝、公路桥梁伸缩缝

    GQF 一C型桥梁伸缩缝、GQF 一Z型桥梁伸缩缝、GQF 一L型桥梁伸缩缝、GOF一F型桥梁伸缩缝,GQF一MZL 型模数式桥梁伸缩缝,是采用热轧整体成型的异型钢材设计的桥梁伸缩缝。GQF一C 型、GQF一Z 型、GQF一F 型、GQF一L型桥梁伸缩装置适用于伸缩量8Omm 以下的桥梁接缝,GQF 一MZL 型桥梁伸缩装置是由边梁、中梁、横梁和连动机构组成的模数式桥梁伸缩缝,适用于伸缩量80mm -12O0mm 的大中跨度桥梁。MZL型桥梁伸缩装置结构突出的特点是:由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成的系列桥梁伸缩装置。MZL型桥梁伸缩装置的承重结构和位移控制系统分开,二者受力时互不干扰,分工明确,这样既保证 受力时安全,又能达到位移均匀,使所有中梁在一个位移控制箱内均支承
    在同一根垂直横梁上的传统作法,这样对大位移量伸缩装置非常有利,减少了横梁数量,使位移控制箱体积减小到最小范围,节约了钢材。该结构还克 服了斜向支承式伸缩装置要求加工和组装精度相当高的苛刻条件,否则四连杆结构极易出现自锁现象,影响伸缩自由和不易保证位移均匀的弊病。该结构各连接处均采用既能转动又能滑动结构。所以,对弯、坡、斜、宽桥梁 适应能力强,可满足各种桥梁结构使用要求。GQF 一C型桥梁伸缩缝、GQF 一Z型桥梁伸缩缝、GQF 一L型桥梁伸缩缝、GOF一F型桥梁伸缩缝,GQF 一MZL型模数式 桥梁伸缩缝,是采用热轧整体成型的异型钢材设计的桥梁伸缩缝 。GQF 一C 型、GQ F一Z 型、GQF一F 型、GQF一L 型桥梁伸缩装置适用于伸缩量8Omm 以下的桥梁接缝,GQF 一MZL型桥梁伸缩装置是由边梁、中梁、横梁和连动机构组成的模数式桥梁伸缩缝,适用于伸缩量80mm -12O0mm 的大中跨度桥梁。

    手机: 13400486549
    电话: 0318-7922039
    传真: 0318-7922039

    联系人:许涛
    网站:http://www.gongchengc.com
    QQ号码: 995639672
    电子信箱: ruidaf@163.com
    河北瑞达工程橡塑公司
    地址:河北省衡水武邑高新技术开发区


    欢迎广大客户选择我们的BW遇水膨胀橡胶止水条,双组份聚硫密封胶,制品型遇水膨胀橡胶止水条,聚乙烯闭孔泡沫板,橡胶止水带,双组份聚氨酯密封胶,GB柔性填料,双组份硅硐密封胶,桥梁伸缩缝,塑料盲沟,软式透水软管等系列产品!
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    引用 ruidaf 2012/12/3 16:50:39 发表于3楼的内容

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