瓦克化学德国先进一体化工厂的远景图, 编者配图
在甲基氯硅烷合成过程中,为了延长开车周期和DMDCS选择性,所有的单体生产商都对硅粉中的杂质含量,以及硅粉的粒径提出了严格质量标准,并以此作为金属硅原料采购的首要指标予以限定。综合国内外企业对硅粉的质量要求,我们可以索引出不同MCS生产商恪守的原料技术质量指标。
1 硅粉中的杂质含量
作为多相催化反应,MCS合成过程中原料里的微量元素对其转化率、选择性有着直接的影响,这一点在业界已取得共识,在此不做进一步的讨论。
根据目前国内用于MCS生产的工业级金属硅质量情况统计,金属硅中的杂质含量平均水平为:
通常而言,国内外的MCS生产商都要求金属硅的纯度要大于98.5%。从基本面上看,国内金属硅制造商经过近二十年的不断研发和优化,无论在产量和质量上都有了长足的进步,部分厂家的产品已得到Dow Corning、迈图高新的认可,并得到了实际应用。
事实上,由于原始MCS合成工艺的差别,各大MCS生产商对其研磨后的硅粉杂质要求不尽相同,索引的主要MCS生产商硅粉杂质指标如下:
注明:国内企业指标为金属硅分析指标,非硅粉成品数据。
毋庸置疑,在硅块研磨成硅粉的过程中会有较多的Fe、Cr、C等杂质混入其中,其原因是研磨机械的磨损,这些杂质或吸附在硅粉表面或以极细的颗粒形式混杂在硅粉中。
经研究和分析表明,在研磨风选工艺条件下,细粉颗粒中的杂质含量明显高于中粗颗粒中的杂质含量。也就是说,要想得到尽可能纯的硅粉,必须有选择性的去除部分细粉,得到合乎MCS合成需要的合格硅粉。
2 硅粉粒径及其分布
对于气固多相催化的MCS合成反应而言,硅粉的粒径及其分布对反应速率、传热效率、产物选择性等方面有着直接的关联。事实上,国内外MCS生产商都对硅粉的粒径及其分布有着严格的技术指标,以下例举的是部分MCS生产商粒径及其分布数据。
那么,如何实现硅粉粒径及其分布的控制? http://www.chinasilicon.net/forum.php?mod=viewthread&tid=44315&fromuid=73970 (出处: 中国有机硅论坛)
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