CN110482556B - 一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂及其使用方法。该造渣剂由原料冰晶石、含钛卤化物、含钒卤化物、碱金属卤化物、碱土金属卤化物、氟化铝中的一种或几种以任意比例混合而成。该造渣剂的使用方法：将硅原料、金属介质以及所述造渣剂加热熔化、搅拌均匀进行造渣精炼；造渣精炼结束后，将获得的渣相与硅合金进行分离后再冷却或将获得的渣相与硅合金冷却后再分离；将分离后获得的硅合金置于酸溶液中浸泡，溶解去除硅合金中的金属介质，之后将获得的硅料进行烘干处理；重复前述步骤1～4次，直到硅料中硼含量满足高纯度要求。本发明所述造渣剂使精炼除硼温度降低至600℃～1300℃，能耗低，且硼去除效果显著。
Description
技术领域
本发明属于硅材料介质熔炼提纯技术领域，具体是涉及一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂及其使用方法。
背景技术
近年来太阳能光伏发电市场呈现快速增长，制造太阳能电池用的高纯太阳级硅料需求也快速增长。在传统的硅料提纯技术中，化学法一直是主流，化学法提纯的硅料纯度高，质量好，技术成熟，但是化学法提纯工艺复杂且较难控制，并且污染严重，投资大，成本高。而且采用化学方法提纯硅，在太阳能电池生产的产业链中，能源消耗和碳排放的占比高达50％以上。因此，开发具有低能耗，低排放，低成本的硅料提纯技术具有重要的意义。
造渣法作为一种有效去除硅中硼杂质的方法，国内外进行了广泛的研究，但是不足之处就在于，所选择的都是高熔点的造渣剂，并且造渣精炼所需的温度都高于硅的熔点1414℃，从而导致温度过高和能耗过高。
专利申请CN102951645A公开了一种造渣精炼除硼磷的方法，该方法选用的造渣剂为氧化铁、SiO2、MnO和CaF2；所述氧化铁为Fe2O3、FeO、Fe3O4中的一种；将造渣剂与工业硅按照质量比为(20～26)∶(5～9)。采用感应炉加热至1550～1850℃以上进行造渣精炼，加料方式是先将造渣剂熔化，然后将工业硅倒入液态造渣剂中进行造渣处理，同时向熔体内部通入Ar+H2O，重复造渣8次，硼的含量降至0.1ppmw。
专利申请CN103011170A公开了一种硅合金造渣提纯方法，选用的造渣剂为选用碱性渣剂Na2SiO3-CaO-TiO2，混合后在1300～1550℃的温度下加热熔化形成熔融，要求碱性渣剂的碱度为1.8，密度为2.9g/cm3，得到高纯硅中硼的含量为0.21ppmw。
专利申请CN103072994A公开了一种电泳辅助的造渣除硼方法，选用的造渣剂为Na2CO3-TiO2-SiO2复合渣系，其组成按质量百分比为：Na2CO3(30～40％)，TiO2(10～20％)，余为SiO2；硅液温度在1500～1800℃，将石墨板放置于熔融硅液的上表面，石墨板与外界直流电压的负极相接，石墨坩埚与外界直流电压的正极相接，向石墨坩埚施加直流电压，通电1～6小时后，使反应后的硼化物及金属杂质向负极迁移进入渣中，硼含量降至0.28ppmw。
美国专利US5788945公开了一项利用60％CaO-40％SiO2造渣剂连续造渣的方法，可以将原料硅中的B含量可从40ppmw降至1ppmw，其中渣处理是通过渣和硅在一个容器中对流，或通过二个或二个以上容器来实现熔渣和熔硅的对流。美国专利US2008/0241045A1采用造渣剂为SiO2-Na2CO3，采用造渣剂循环利用的方式在1600℃下，将硅中B降低到0.16ppmw。
根据Tanahashi(Tanahashi,et al.Distribution behavior of boron betweenSiO2-saturatedNaO0.5-CaO-SiO2 flux-molten silicon[J].J.Mining Mater,2002,118:497)等的计算，以Na2O-CaO-SiO2为反应渣系，B在渣系中的分配系数最高可达到3.5，同时考虑到在高碱性渣中通入H2O，可有效增加熔体中的OH-与游离氧的浓度，为形成BOH挥发和形成B2O3进入渣相提供了更为有利的条件。日本东京大学Viana Teixeira和Kazuki Morita(Leandro Augusto Viana Teixeira and Kazuki Morital，Removal of Boron fromMolten Silicon Using CaO-SiO2 Based Slags，ISIJIntemational，Vol.49(2009)，No.6，pp.783-787)得到了不同CaF2含量的CaO-SiO2-CaF2体系的分配比和氧化硼的活度系数，同时还发现Na2O的加入会增加体系的分配比。
专利申请CN02135841.9A公开了一种太阳能电池用高纯度硅及其生产方法，该专利中记载了一种往熔体中添加石灰，氧化铁，萤石的造渣工艺，获得了太阳能电池用高纯的硅。专利申请CN201010109835.2A公开了一种采用稀土氧化物去除工业硅中硼磷杂质的方法，该专利在造渣剂成分中引入了稀土氧化物，具体成分为RXOY(Y2O3、La2O3、CeO2、Sm2O3)-SiO2-BaO-CaF2用中频感应在真空下造渣40min，渣硅重量比为1:1，可以将多晶硅中的B含量从8ppmw降低到0.15ppmw。
通过比较分析目前造渣法除硼方面的专利和文献可知，现有的造渣剂的类型主要是氧化物为主，如CaO-SiO2，Na2O-SiO2，CaO-SiO2-CaF2，CaO-MgO-SiO2，CaO-BaO-SiO2，同时辅助添加少量低熔点的盐以降低熔体的黏度，提高熔体的流动性；以上研究所采用的造渣温度在1414℃以上，能耗较高，也不利于未来工业化的应用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明首先提供一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂。该类型造渣剂具有熔点低，造渣精炼温度600℃～1300℃，能耗低，对硼有显著地去除效果。
为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂，该造渣剂由原料冰晶石、含钛卤化物、含钒卤化物、碱金属卤化物、碱土金属卤化物、氟化铝中的一种或几种以任意比例混合而成。
优选方案：所述含钛卤化物是TiClx，TiBrx，TiIx，TiFx中的一种或几种，其中x值为1～10。
优选方案：所述含钒卤化物是VClx，VBrx，VIx，VFx中的一种，其中x值为1～10。
优选方案：所述碱金属卤化物包括由IA族的碱金属元素Li、Na、K、Rb与VIIA族的元素F、Cl、Br、I形成的一种或几种化合物。
优选方案：所述碱土金属卤化物包括由IIA族的碱金属元素Be、Mg、Ca、Sr、Ba与VIIA族的元素F、Cl、Br、I形成的一种或几种化合物。
优选方案：所述含钒卤化物是三氯化钒，所述碱土金属卤化物为钙卤化物。
本发明的另一个目的是提供一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂的使用方法。该使用方法包括以下步骤：
步骤1，将硅原料、金属介质以及所述造渣剂全部加热熔化、搅拌均匀，并在600～1300℃下进行造渣精炼2～6小时；
步骤2，造渣精炼结束后，将获得的渣相与硅合金进行分离后再冷却或将获得的渣相与硅合金冷却后再分离；
步骤3，将分离后获得的硅合金置于酸溶液中浸泡，溶解去除硅合金中的金属介质，之后将获得的硅料进行烘干处理；
步骤4，将步骤1～步骤3重复1～4次，直到硅料中硼含量满足高纯度要求。
进一步的技术方案：所述步骤1中造渣剂使用量与所述硅原料、金属介质总量的比例为0.1～10。
进一步的技术方案：所述步骤2中硅合金是硅铝、硅铁、硅钙、硅镓、硅钛、硅锰、硅锡、硅锗、硅钒、硅铜、硅锌、硅锆合金中的一种或几种，硅合金中硅的比例为0.1％～99％。
进一步的技术方案：所述步骤3中酸溶液是盐酸溶液、硝酸溶液、硫酸溶液、氢氟酸溶液、磷酸溶液中的一种或几种。
本发明的有益效果在于：
本发明所述造渣剂具有熔点低，造渣精炼温度600℃～1300℃，能耗低，对硼有显著地去除效果。该使用方法熔炼温度低，时间短，可以大幅度降低熔炼的能耗，工艺相对简单，杂质去除率高，有利于大规模生产。采用本发明的造渣剂及使用方法，经过一次造渣精炼处理后硅中硼的含量可降至0.1ppmw，去除率可达99.71％以上。
附图说明
图1为本发明使用方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：
本发明所述用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂，由原料冰晶石、含钛卤化物、含钒卤化物、碱金属卤化物、碱土金属卤化物、氟化铝中的一种或几种以任意比例混合而成。所述造渣剂的原料可以是粉状料和/或颗粒料。
所述含钛卤化物是TiClx，TiBrx，TiIx，TiFx中的一种或几种。
所述含钒卤化物是VClx，VBrx，VIx，VFx中的一种。含钒卤化物优选三氯化钒。
由于过度金属存在多种价态，所以上述x值是个变量值，本发明优选x值为1～10。
所述碱金属卤化物包括由IA族的碱金属元素Li、Na、K、Rb与VIIA族的元素F、Cl、Br、I形成的一种或几种化合物。
所述碱土金属卤化物包括由IIA族的碱金属元素Be、Mg、Ca、Sr、Ba与VIIA族的元素F、Cl、Br、I形成的一种或几种化合物。所述碱土金属卤化物优选钙卤化物。
本发明所述造渣剂的使用方法包括以下步骤：
步骤1，将硅原料、金属介质以及所述造渣剂全部加热熔化、搅拌均匀，并在600～1300℃下进行造渣精炼2～6小时，造渣剂使用量与所述硅原料、金属介质总量的比例为0.1～10。
上述步骤1中硅原料可以是冶金级硅、优级硅、金刚线切割废硅粉、电子级硅废料或者其它类型的硅尾料。所述金属介质与硅可以形成低温合金，合金的熔化温度远低于硅的熔化温度。
上述步骤1中加热熔化时的容器采用石墨坩埚或刚玉坩埚或石英坩埚，且加热设备为感应炉或硅钼棒炉或硅碳棒炉或电阻炉。
上述步骤1中硅原料、金属介质以及所述造渣剂加热熔化的具体操作可以有两种方式，第一种方式为：将所述造渣剂加入到硅原料、金属介质中一起进行加热熔化；第二种方式为：将预先熔化的造渣剂加入到由硅原料、金属介质熔化后形成的硅合金熔体中。
上述步骤1中搅拌可以采用机械搅拌或者电磁搅拌，当采用机械搅拌时每隔10min～30min进行一次，当采用电磁搅拌时控制搅拌电磁场的电压0～300V。
步骤2，造渣精炼结束后，将获得的渣相与硅合金进行分离后再冷却或将获得的渣相与硅合金冷却后再分离。所述硅合金是硅铝、硅铁、硅钙、硅镓、硅钛、硅锰、硅锡、硅锗、硅钒、硅铜、硅锌、硅锆合金中的一种或几种，硅合金中硅的比例为0.1％～99％。
上述步骤2中将获得的渣相与硅合金进行分离后再冷却，即：分离时将渣相直接倾倒出或将渣相过滤分离。采用渣相直接倾倒出时温度为硅合金熔体的液相线温度过热10℃；采用过滤分离渣相时采用多孔氧化铝或者多孔石墨过滤容器，过滤孔的直径控制在3mm以内。当然根据硅合金熔体与渣相黏度的不同，也可以采用挤压或者离心方式，实现过滤分离。
上述步骤2中将获得的渣相与硅合金冷却后再分离，即：在高温下不倾倒渣相，让渣相随着硅合金熔体以一定的冷却速率凝固，将凝固后的含渣合金采用金刚石线切割机切割分离或者砂轮打磨去除渣相，得到重新凝固后的硅合金相。
步骤3，将分离后获得的硅合金置于酸溶液中浸泡，溶解去除硅合金中的金属介质，之后将获得的硅料进行烘干处理。所述酸溶液是盐酸溶液、硝酸溶液、硫酸溶液、氢氟酸溶液、磷酸溶液中的一种或几种，至于酸溶液的浓度、温度等工艺参数可以参考本领域公知技术，以能够溶解硅合金为准。
步骤4，将步骤1～步骤3重复1～4次，直到硅料中硼含量满足高纯度要求。硅料中硼含量采用电感耦合等离子体发射光谱技术进行检测。
下面介绍本发明与传统硅材料除杂的区别：
传统硅材料除杂通常都是采用氧化物渣剂，而氧化物渣剂的熔点都在1400℃以上。本发明的优点就在于：所选择的低熔点造渣剂可以使造渣温度从1500℃降低到1300℃以下，造渣温度在600℃～1300℃，低于现有技术中氧化造渣精炼的操作温度，能耗显著降低，同时所提出的造渣剂的流动性好，有利于硼杂质的去除，工艺相对简单，有利于大规模生产。
传统的氧化造渣过程中，受制于硅的熔点过高(1414℃)，为了确保硅完全熔化，需要造渣精炼温度都在1414℃以上。本专利提出了硅合金化的方式来降低造渣过程中硅通体的温度，从而实现硅的低温熔化精炼。
本专利中采用的造渣剂为非氧化物造渣剂，造渣剂中不含有氧原子或者熔融态的氧离子，造渣除硼的反应原理与氧化渣剂有本质不同。传统氧化造渣的反应必须有含氧的化合物，如SiO2、CaO、Al2O3等来提供氧原子和氧离子才能保证除硼反应的发生，其反应机理如以下反应方程式所示：
传统氧化物渣剂的熔点高于硅熔体的密度，造成硅熔体浮于渣相之上，不利于渣硅的混合，易造成硅熔体表面的氧化，进而产生大量的氧化渣。而本专利提出的非氧化物渣剂的密度低于硅熔体的密度，可以保证渣相浮于硅熔体之上，从而起到防止硅熔体与空气接触发生氧化，减少硅的损失，提高硅的收得率。
本发明所述造渣剂具有挥发性的特点，可以利用自身挥发的特性，将硅合金中的硼杂质元素从渣硅熔体中挥发，从而达到除杂的目的，这也是传统的氧化物渣剂所不具备的优势。
本发明所述造渣剂不仅可以利用造渣剂挥发性的特点，还可以利用硼与造渣剂之间的化学反应，以某种特定化合物的形式进入到造渣剂中，进而达到除杂的目的。
本发明通过采用所述造渣剂，经过精炼处理，硅原料中硼的含量可降至0.1ppmw，去除率可达99.71％以上，同时由于精炼温度低，可以显著降低能耗，有利于低成本的提纯硅。
实施例1
将40g硅粉与60g铝块置于氧化铝坩埚中，然后加入150g冰晶石颗粒，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1050℃，恒温4h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铝基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)溶样分析其中的硼含量，所得结果见表1。
表1.原材料中B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 156 | 0.94 | 99.4 |
实施例2
将80g硅粉与120g铝块置于氧化铝坩埚中，然后加入30g冰晶石颗粒和30g氟化钙粉混合料，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1050℃，恒温2h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铝基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表2。
表2.原材料中的B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 21.80 | 0.35 | 98.39 |
实施例3
将70g硅粉与130g铝块置于氧化铝坩埚中，然后加入30g氯化钙，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1000℃，恒温4h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铝基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表3。
表3.原材料中的B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 156 | 2.34 | 98.5 |
实施例4
将70g硅粉与130g铝块置于氧化铝坩埚中，然后加入30g氯化钠和30g氯化钙粉混合料，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1000℃，恒温6h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铝基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表4。
表4.原材料中的B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 156 | 0.78 | 99.5 |
实施例5
将70g硅粉与130g铝块置于氧化铝坩埚中，然后加入30g氟化铝和60g冰晶石混合料，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1200℃，恒温3h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铝基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表5。
表5.原材料中的B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 156 | 0.46 | 99.71 |
实施例6
将2g硅粉与180g镓块置于氧化铝坩埚中，然后加入25g三氯化钒和60g氯化钾混合料，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至800℃，恒温2h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铝基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表6。
表6.原材料中的B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 25 | 0.1 | 99.6 |
实施例7
将40g硅粉与60g铝块置于氧化铝坩埚中，然后加入1000g的TiCl4，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至600℃，恒温4h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铝基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表7。
表7.原材料中B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 25 | 0.2 | 99.2 |
实施例8
将600g硅粉与60g铁块置于氧化铝坩埚中，然后加入500g的氯化钠，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1300℃，恒温4h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铁基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表8。
表8.原材料中B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 156 | 0.33 | 99.78 |
实施例9
将0.6g硅粉与60g锡块置于氧化铝坩埚中，然后加入100g的三氯化钒，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1050℃，恒温3h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解锡基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表9。
表9.原材料中B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 156 | 0.56 | 99.6 |
实施例10
将40g硅粉与60g铜块置于氧化铝坩埚中，然后加入200g的三氯化钒，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1050℃，恒温3h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温。将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铜基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。将烘干后的硅片采用ICP-OES溶样分析其中的硼含量，所得结果见表10。
表10.原材料中B造渣熔炼前后含量变化
| 原料硅(ppmw) | 提纯后(ppmw) | 去除率(％) | |
| B杂质 | 156 | 0.22 | 99.8 |
以上仅是本发明部分实施例，同时通过上述实施例可以说明：当造渣剂由原料冰晶石、含钛卤化物、含钒卤化物、碱金属卤化物、碱土金属卤化物、氟化铝中任一种构成时，均可以实现硅原料的低温造渣熔炼除硼。当然，由于冰晶石、含钛卤化物、含钒卤化物、碱金属卤化物、碱土金属卤化物、氟化铝这几种原料理化性质接近，所以取两种或两种以上的原料以任意比例进行混合作为造渣剂，也可以实现硅原料的低温造渣熔炼除硼。
Claims (3)
1.一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：将40g硅粉与60g铝块置于氧化铝坩埚中，然后加入1000g的TiCl4，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至600℃，恒温4h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温；将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铝基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。
2.一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：将0.6g硅粉与60g锡块置于氧化铝坩埚中，然后加入100g的三氯化钒，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1050℃，恒温3h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温；将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解锡基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。
3.一种用于硅材料低温精炼除硼的造渣剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：将40g硅粉与60g铜块置于氧化铝坩埚中，然后加入200g的三氯化钒，将坩埚置于电阻炉内，匀速升温至1050℃，恒温3h，中间每隔30min用石英棒搅拌一次，待硅合金与造渣剂完全熔化均匀，然后以0.01℃/min冷却至室温；将凝固后的样品用金刚石切割机纵向剖开，将顶部的造渣剂与下部的硅合金相分离，然后将硅合金用盐酸溶液浸泡，溶解铜基体，得到大尺寸的硅片，采用过滤，水洗和干燥的方式，将硅片烘干。
Priority Applications (1)
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