[go: up one dir, main page]

RU2156220C1 - Method of preparing metallic silicon solution, method of recovering metallic silicon from solution, and metallic silicon obtained by these methods, method of preparing ceramic materials, and ceramic material obtained by this method - Google Patents

Method of preparing metallic silicon solution, method of recovering metallic silicon from solution, and metallic silicon obtained by these methods, method of preparing ceramic materials, and ceramic material obtained by this method Download PDF

Info

Publication number
RU2156220C1
RU2156220C1 RU99110318A RU99110318A RU2156220C1 RU 2156220 C1 RU2156220 C1 RU 2156220C1 RU 99110318 A RU99110318 A RU 99110318A RU 99110318 A RU99110318 A RU 99110318A RU 2156220 C1 RU2156220 C1 RU 2156220C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
condition
weight content
metallic
solution
Prior art date
Application number
RU99110318A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.И. Карелин
В.А. Карелин
Д.А. Трубин
А.Г. Чернышев
Original Assignee
Карелин Александр Иванович
Карелин Владимир Александрович
Трубин Дмитрий Аркадьевич
Чернышев Александр Георгиевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Карелин Александр Иванович, Карелин Владимир Александрович, Трубин Дмитрий Аркадьевич, Чернышев Александр Георгиевич filed Critical Карелин Александр Иванович
Priority to RU99110318A priority Critical patent/RU2156220C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2156220C1 publication Critical patent/RU2156220C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: silicon production and silicon materials. SUBSTANCE: invention, in particular, relates to technology of preparing polycrystalline silicon and chemical compound thereof: nitride and carbide from naturally occurring silicon-containing. Invention is distinguished by method of preparing metallic silicon solution involving isolation of silicon from silicon-containing compounds, largely from oxides, transferring silicon by carrier, and dissolving it in metal melts. Metallic silicon is prepared by recrystallization of raw material in the form of metal solutions of silicon at reduced pressure. Metallic silicon is distinguished by high purity and low cost price. Ceramic materials are prepared from metallic silicon by thermochemical interaction of the latter with nitrogen- and carbon-containing substances to give nitride and carbide compounds. Ceramic materials thus obtained are characterized by low level of impurities, high dispersity, and high specific surface of its polycrystalline conglomerates and also by its phase composition optimal for a series of its applications. EFFECT: increased economical efficiency and improved environmental safety. 5 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области технологии получения материалов, а именно к технологии получения поликристаллического кремния и его химических соединений - карбида и нитрида из природных кремнийсодержащих концентратов. The invention relates to the field of technology for producing materials, namely to technology for producing polycrystalline silicon and its chemical compounds - carbide and nitride from natural silicon-containing concentrates.

Известны способы получения поликристаллического кремния термохимическим восстановлением оксидов кремния электролизом из расплавов, содержащих оксидные соединения кремния и галогениды солей (Пелевин О.В., Гришин В.П. Производство полупроводниковых материалов для перспективных преобразователей солнечной энергии, - М., ВИНИТИ, Итоги науки и техники, серия Металлургия цветных металлов, том 19, 1989, с.3-48; Фалькевич Э.С., Пульнер Э.С., Червонный И. Ф. и др. - Технология полупроводникового кремния. - М., Металлургия, 1992 , - 408 с.; Agraval A.K., Austin A.E.//J.Electrochem. Soc., 1980, v. 127, N 3, p 117; Чернов Р.В., Мошенко В.М., Сторчак Н.М. Электролит для получения металлического кремния из расплавов. А.С. СССР 460326 заявлено 19.06.73 N1943090/22-1) с последующим синтезом карбида и нитрида из простых веществ (Косолапова Т.Я. и др. Неметаллические тугоплавкие соединения. - М., Металлургия, 1986). Known methods for producing polycrystalline silicon by thermochemical reduction of silicon oxides by electrolysis from melts containing silicon oxide compounds and salt halides (Pelevin O.V., Grishin V.P. Production of semiconductor materials for promising converters of solar energy, - M., VINITI, Results of science and Techniques, Nonferrous Metals Metallurgy Series, Volume 19, 1989, pp. 3-48; Falkevich E.S., Pulner E.S., Chervonny I.F. et al. - Semiconductor Silicon Technology. - M., Metallurgy, 1992 , - 408 p .; Agraval AK, Austin AE // J. Electrochem. Soc., 1 980, v. 127, N 3, p 117; Chernov R.V., Moshenko V.M., Storchak N.M. Electrolyte for the production of metallic silicon from melts.AS USSR 460326 06/19/73 N1943090 / 22 -1) followed by the synthesis of carbide and nitride from simple substances (Kosolapova T.Ya. et al. Non-metallic refractory compounds. - M., Metallurgy, 1986).

Известен способ выделения и очистки кремния из кремнийсодержащих соединений или металлургического кремния с помощью его транспортировки связывающим носителем на основе хлора в виде SiCl4, SiHCl3 с последующим гидрированием и пиролизом силана или парофазного восстановления SiCl4 и цинком по реакции (Гранков И.В. Производство кремния за рубежом. / Обозинформ. Вып. 1, - М.: ЦНИИцветмет, 1983, 38 с.)
SiCl4 + 2Zn ---> Si + 2ZnCl2.
A known method of separation and purification of silicon from silicon-containing compounds or metallurgical silicon by transporting it with a chlorine-based bonding carrier in the form of SiCl 4 , SiHCl 3 , followed by hydrogenation and pyrolysis of silane or vapor-phase reduction of SiCl 4 and zinc by reaction (Grankov I.V. Production silicon abroad. / Obozinform. Issue 1, - M .: TsNIItsvetmet, 1983, 38 pp.)
SiCl 4 + 2Zn ---> Si + 2ZnCl 2 .

Известны также растворение металлического кальция в расплавленном цинке при получении фтора электролизом тетрафторборатных расплавов, содержащих фторид кальция (Mamontov G. And Laher T.M. Production of Fluorine by the Electrolysis of Calcium Fluoride - Containing Tetrafluoroborate Melts.// J. Electrochem. Soc. 1989, Vol. 136, N 3, pp. 673-676) и способ транспортировки кремния связывающим носителем на основе хлора и растворение электролитически полученного металла в расплаве жидкого цинкового катода (Гранков И.В. Производство кремния за рубежом, / Обозинформ. Вып. 1, - М.: ЦНИИцветмет, 1983, 38с. ; Mamontov G. And Laher Т.М. Production of Fluorine by the Electrolysis of Calcium Fluoride - Containing Tetrafluoroborate Melts. // J.Electrochem. Soc. 1989, Vol. 136, N 3, pp 673-676). Also known is the dissolution of calcium metal in molten zinc upon fluorine production by electrolysis of tetrafluoroborate melts containing calcium fluoride (Mamontov G. And Laher TM Production of Fluorine by the Electrolysis of Calcium Fluoride - Containing Tetrafluoroborate Melts.// J. Electrochem. Soc. 1989, Vol. 1989. . 136, N 3, pp. 673-676) and a method for transporting silicon by a chlorine-based bonding carrier and dissolving the electrolytically produced metal in a molten liquid zinc cathode (IV Grankov, Silicon Production Abroad, / Obozinform. Issue 1, - M.: TsNIItsvetmet, 1983, 38 pp.; Mamontov G. And Laher T.M. Production of Fluorine by the Electrolysis of Calcium Fluoride - Containing Tetrafluoroborate Melts. // J. Electrochem. Soc. 1989, Vol. 136, No. 3, pp 673-676).

Известны способ получения металлов путем отгонки примесей при пониженных давлениях (Зеликман А. Н., Меерсон Г.А. М., "Металлургия", 1973, 608 с.) и способ вакуумной сепарации восстановленной реакционной массы при производстве металлического титана (Большаков К.А. Химия и технология редких и рассеянных элементов. М.: Высшая школа, 1976, 105 с.). A known method of producing metals by distillation of impurities at reduced pressures (Zelikman A.N., Meerson G.A. M., Metallurgy, 1973, 608 S.) and a method of vacuum separation of the reduced reaction mass in the production of metallic titanium (K. Bolshakov A. Chemistry and technology of rare and trace elements.M .: Higher School, 1976, 105 pp.).

Известен металлический кремний солнечного сорта (Пелевин О.В., Гришин В. П. Производство полупроводниковых материалов для перспективных преобразователей солнечной энергии, - М., ВИНИТИ, Итоги науки и техники, серия Металлургия цветных металлов, том 19, 1989, с. 3-48). Known metallic silicon of the solar grade (Pelevin O.V., Grishin V.P. Production of semiconductor materials for prospective converters of solar energy, - M., VINITI, Results of science and technology, series Metallurgy of non-ferrous metals, volume 19, 1989, p. 3 -48).

Известны способы получения неметаллических тугоплавких соединений (Косолапова Т.Я. и др. Неметаллические тугоплавкие соединения. - М., Металлургия, 1986.) и способ получения керамических материалов на основе металлического кремния путем его термохимического взаимодействия с углерод- и/или азотсодержащими веществами (Гнесин Г.Г. Безкислородные керамические материалы, - Киев: Техника, 1987). Known methods for producing non-metallic refractory compounds (Kosolapova T.Ya. et al. Non-metallic refractory compounds. - M., Metallurgy, 1986.) and a method for producing ceramic materials based on metallic silicon by thermochemical interaction with carbon and / or nitrogen-containing substances ( Gnesin G.G. Oxygen-free ceramic materials, - Kiev: Technique, 1987).

Известны керамические материалы (Кулик О.П., Мацегора С.Н., Авербух Л.М. Исходное сырье для производства конструкционной керамики - требования и свойства // Технология. Сер. Оборудование, материалы, процессы, - 1988. - Вып. 2. - 85 с.; Патент. 4368180 США от 11.01.83; J.Soc. Mater. Sci. - 1986. - Vol. 21, N 4. - P. 1448 - 1456; Куимова M.E., Максимов А.А. Получение и применение новых конструкционных керамических материалов // Новые материалы и новые технологии. Вып. 18. М.: ВНТИЦентр, 1986). Их недостаток - недостаточная воспроизводимость свойств из-за относительного высокого содержания металлических примесей, являющихся концентратами напряжения в керамических изделиях. Ceramic materials are known (Kulik O.P., Matsegora S.N., Averbukh L.M. Raw materials for the production of structural ceramics - requirements and properties // Technology. Ser. Equipment, materials, processes, - 1988. - Issue 2 .- 85 p .; U.S. Patent 4,368,180 dated January 11, 83; J. Soc. Mater. Sci. - 1986. - Vol. 21, N 4. - P. 1448 - 1456; Kuimova ME, Maximov A.A. and application of new structural ceramic materials // New Materials and New Technologies. Issue 18. M: VNTITsentr, 1986). Their disadvantage is the lack of reproducibility of properties due to the relatively high content of metallic impurities, which are stress concentrates in ceramic products.

Общим недостатком указанных способов и материалов является низкое качество получаемых кремния, его карбида и нитрида, а их очистка от примесей представляет сложную и дорогую инженерную задачу. A common disadvantage of these methods and materials is the low quality of the obtained silicon, its carbide and nitride, and their purification from impurities is a complex and expensive engineering task.

Решаемой настоящим изобретением задачей является получение высокочистых порошков поликристаллического кремния, его карбида и нитрида с достижением технического результата в отношении уменьшения содержания в них недопустимых примесей и снижения себестоимости изготавливаемых материалов. The problem to be solved by the present invention is to obtain high-purity powders of polycrystalline silicon, its carbide and nitride, with the achievement of a technical result with respect to reducing the content of intolerable impurities in them and reducing the cost of manufactured materials.

В качестве сведений, раскрывающих сущность изобретения следует отметить, что достигаемый технический результат обеспечивают с помощью предложенного способа получения раствора металлического кремния, заключающегося в том, что выделение кремния из кремнийсодержащих соединений производят в реакторе, преимущественно из оксидов с помощью фторгалогена с весовым содержанием C1 фтора и C2 галогена, удовлетворяющих условию 0,7 ≤ (C1 + C2) / C1 ≤ 2,2. Из выделяющегося тепла в количестве E2 в реакторе отводят тепло в количестве E1 при условии 1 ≤ (E1 + E2) /E2 ≤ 2. Отвод тепла, выделяющегося в реакторе, необходим в связи с экзотермическим характером осуществляемых реакций, происходящих со столь значительным выделением энергии, что обязательно принудительное охлаждение. Отвод тепла в указанных пределах обеспечивает оптимальные условия протекания технологического процесса. Связанный с помощью фторгалогена кремний электролитически разлагают на кремний и фторгалогенные соединения с получением кремния в жидком низкоплавком металлическом катоде. При этом выделившийся на аноде фтор и галоген транспортируют на выделение кремния в n стадий, количество которых выбирают в пределах 1 - 3 при условии 1 ≤ (C5 + C6)/C6 ≤ 6,2, где C5 - весовое содержание фторгалогена, C6 - весовое содержание кремнийсодержащего соединения. Такое циклическое неоднократное применение фтор и галогенного носителя необходимо для его рационального использования. Выделенные в электролизере сопутствующие компоненты принудительно удаляют для последующей утилизации.As information disclosing the essence of the invention, it should be noted that the achieved technical result is achieved using the proposed method for producing a solution of metallic silicon, which consists in the fact that the separation of silicon from silicon-containing compounds is carried out in a reactor, mainly from oxides, using fluorine halogen with a weight content of C 1 fluorine and C 2 halogen satisfying the condition 0.7 ≤ (C 1 + C 2 ) / C 1 ≤ 2.2. From the heat generated in the amount of E 2 in the reactor heat is removed in the amount of E 1 provided 1 ≤ (E 1 + E 2 ) / E 2 ≤ 2. The heat generated in the reactor is removed due to the exothermic nature of the reactions that occur with such a significant release of energy that forced cooling is required. Heat removal within the specified limits provides optimal conditions for the flow of the process. Silicon bonded with fluorohalogen is electrolytically decomposed into silicon and fluorohalogen compounds to produce silicon in a liquid low melting metal cathode. In this case, the fluorine and halogen released at the anode are transported to silicon separation in n stages, the number of which is selected within 1 - 3 under the condition 1 ≤ (C 5 + C 6 ) / C 6 ≤ 6.2, where C 5 is the weight content of fluorine halogen , C 6 is the weight content of the silicon-containing compound. Such cyclic repeated use of fluorine and a halogen carrier is necessary for its rational use. The accompanying components isolated in the electrolyzer are forcibly removed for subsequent disposal.

Достигаемый технический результат обеспечивают также с помощью предложенного способа получения металлического кремния, заключающегося в перекристаллизации кремния упариванием при пониженном давлении из раствора металлического кремния, полученного по вышеописанному способу, имеющего весовое содержание кремния C7 и весовое содержание металла C8 при условии 1 ≤ (C7 + C8) / C7 ≤ 10. Это выполняют при подводе к каждой единице объема раствора энергии в количестве E3 - E4 при условии 1 ≤ (E3 + E4) /E4 ≤ 2 и изменении давления над раствором таким образом, чтобы обеспечить условие 1 ≤ (P1 + P2) /P2 ≤ 2, где P1 парциальное давление паров растворителя, P2 - давление насыщенных паров растворителя при атмосферном давлении.Achievable technical result is also ensured by the proposed method for producing silicon metal, which involves recrystallization of silicon by evaporation under reduced pressure from a silicon metal solution obtained by the above method, having a weight content of silicon C 7 and a weight content of metal C 8 under the condition 1 ≤ (C 7 + C 8 ) / C 7 ≤ 10. This is done when each unit volume of energy solution is supplied in an amount of E 3 - E 4 under the condition 1 ≤ (E 3 + E 4 ) / E 4 ≤ 2 and the pressure over the solution is changed in such a way m, to provide the condition 1 ≤ (P 1 + P 2 ) / P 2 ≤ 2, where P 1 is the partial vapor pressure of the solvent, P 2 is the vapor pressure of the solvent at atmospheric pressure.

Достигаемый технический результат обеспечивают также в предложенном металлическом кремнии, полученном вышеописанным способом и характеризуемом содержанием в нем примесей, дисперсностью и удельной поверхностью его поликристаллических конгломератов. При этом получают особо чистый материал, включающий кремний с весовым его содержанием C11, металлические примеси с весовым содержанием C9 и неметаллические примеси с их весовым содержанием C10 при условии 1 ≤ (C9 + C10 + C11) / C11 ≤ 1,1, при соотношении минимальных r1 и максимальных r2 размеров поликристаллических конгломератов, удовлетворяющих условию (1 + 10-5) ≤ (r1 + r2) / r2 ≤ 2, и при соотношении минимальных S1 и максимальных S2 значений удельных поверхностей полиметаллических конгломератов кремния, удовлетворяющих условию (1 + 10-4) ≤ (S1 + S2) / S2 ≤ 2.Achievable technical result is also provided in the proposed metallic silicon obtained by the above method and characterized by the content of impurities in it, dispersion and specific surface of its polycrystalline conglomerates. An extremely pure material is obtained, including silicon with its weight content of C 11 , metal impurities with a weight content of C 9 and non-metallic impurities with their weight content of C 10 under the condition 1 ≤ (C 9 + C 10 + C 11 ) / C 11 ≤ 1.1, with the ratio of the minimum r 1 and maximum r 2 sizes of polycrystalline conglomerates satisfying the condition (1 + 10 -5 ) ≤ (r 1 + r 2 ) / r 2 ≤ 2, and with the ratio of the minimum S 1 and maximum S 2 values of specific surfaces of silicon polymetallic conglomerates satisfying the condition (1 + 10 -4 ) ≤ (S 1 + S 2 ) / S 2 ≤ 2.

Достигаемый технический результат обеспечивают также с помощью предложенного способа получения керамических материалов на основе карбидов и/или нитридов кремния, заключающегося в термохимическом взаимодействии вышеописанного металлического кремния с азот и/или углеродсодержащим веществом с весовым содержанием C12 углерода и/или азота в веществе, имеющем весовое содержание C13 при условии 1 ≤ (C12 + C13) / C13 ≤ 2. При этом взаимодействие ведут при весовом содержании кремния C14 и весовом содержании углерода и/или азота C15, обеспечивающих условие 1 ≤ (C14 + C15) / C14 ≤ 8 до достижения в готовом керамическом материале с весовым содержанием C17 весового содержания C16 свободного кремния при условии 1 ≤ (C16 + C17) / C17 ≤ 1,8.The technical result achieved is also provided by the proposed method for producing ceramic materials based on silicon carbides and / or silicon nitrides, which consists in thermochemical interaction of the above-described silicon metal with nitrogen and / or a carbon-containing substance with a weight content of C 12 carbon and / or nitrogen in a substance having a weight 13 C content under the condition 1 ≤ (C 12 + C 13) / C 13 ≤ 2. The interaction is carried out at a weight content of C 14, and silicon weight content of carbon and / or C 15 nitrogen providing yc Ovie 1 ≤ (C 14 + C 15) / C ≤ 14, 8 to achieve in the finished ceramic material content by weight of C 17, C 16, the weight content of free silicon under the condition 1 ≤ (C 16 + C 17) / C ≤ 1.8 17 .

Достигаемый технический результат обеспечивают также в полученном по вышеописанному способу керамическом материале, характеризуемом содержанием в нем примесей, дисперсностью и удельной поверхностью его поликристаллических конгломератов, а также содержанием его фазового состава. При этом получают керамический материал, включающий металлические примеси с их весовым содержанием C18, неметаллические примеси с их весовым содержанием C19, и имеющий весовое содержание C20 при соблюдении условия 1 ≤ (C18 + C19 + C20) / C20 ≤ 3,4 при соотношении минимальных r3 и максимальных r4 размеров поликристаллических конгломератов, удовлетворяющих условию (1 + 10-6) ≤ (r3 + r4) / r4 ≤ 2, и при соотношении минимальных S3 и максимальных S4 значений удельных поверхностей конгломератов керамического материала, удовлетворяющих условию (1 + 10-6) ≤ (S3 + S4) / S4 ≤ 2. Фазовый состав изготовленного керамического материала, характеризующийся весовым содержанием С21 α-фазы карбида и/или нитрида и C22 β-фазы карбида и/или нитрида, удовлетворяет условию 1,05 ≤ (C21 + C22) / C21 ≤ 1,9.The technical result achieved is also achieved in the ceramic material obtained by the above method, characterized by the content of impurities in it, the dispersion and specific surface of its polycrystalline conglomerates, as well as the content of its phase composition. A ceramic material is obtained, including metallic impurities with their weight content of C 18 , non-metallic impurities with their weight content of C 19 , and having a weight content of C 20 subject to condition 1 ≤ (C 18 + C 19 + C 20 ) / C 20 ≤ 3.4 with a ratio of minimum r 3 and maximum r 4 sizes of polycrystalline conglomerates satisfying the condition (1 + 10 -6 ) ≤ (r 3 + r 4 ) / r 4 ≤ 2, and with a ratio of minimum S 3 and maximum S 4 values specific surfaces of conglomerates of ceramic material satisfying the condition (1 + 10 -6 ) ≤ (S 3 + S 4 ) / S 4 ≤ 2. The phase composition of the manufactured ceramic material, characterized by the weight content of the C 21 α phase of carbide and / or nitride and the C 22 β phase of carbide and / or nitride, satisfies the condition 1.05 ≤ (C 21 + C 22 ) / C 21 ≤ 1.9.

Следует обратить внимание, что предложенные способы и материалы имеют одно и то же назначение, служат одной цели, обеспечивают достижение одного и того же технического результата и таким образом взаимосвязаны единым изобретательским замыслом, охарактеризованным формулой изобретения. При этом концепция правовой охраны основана на том, что неразрывность и взаимосвязанность предложенных объектов, а также допускаемая вариантность осуществления отдельных существенных признаков или их совокупностей предопределяют нетрадиционный характер формулировок некоторых признаков, например, отражения особенностей предложенных материалов характеристикой не только входящих компонентов, но и, в частности, с помощью характеристики образовавшихся в них конгломератов и других параметров, однозначно характеризующих материалы, полученные для практической реализации поставленной задачи. Эти вещества получают на основе выполнения технологически объединенной совокупности способов, взаимосвязанных единым изобретательским замыслом. It should be noted that the proposed methods and materials have the same purpose, serve the same purpose, ensure the achievement of the same technical result and are thus interconnected by a single inventive concept, characterized by the claims. Moreover, the concept of legal protection is based on the fact that the continuity and interconnectedness of the proposed objects, as well as the permissible variation in the implementation of certain essential features or their combinations, predetermine the non-traditional nature of the wording of some features, for example, reflecting the characteristics of the proposed materials by characterizing not only the incoming components, but also, in in particular, using the characteristics of conglomerates formed in them and other parameters that uniquely characterize the materials and gender chennye for the practical implementation of the task. These substances are obtained on the basis of a technologically integrated set of methods interconnected by a single inventive concept.

Для пояснения целесообразно привести следующий пример практической реализации описанного способа получения раствора металлического кремния. Кремний из кремнезема или кварцевого песка связывают фтор- и галогенным носителем на основе трифторхлора (ClF3) по реакции

Figure 00000001

Образовавшиеся SiF4 и SiCl4 в электролизе подвергают электролизу по способу (Гранков И.В. Производство кремния за рубежом: // Обозинформ. Вып. 1, - М.: ЦНИИцветмет, 1983, 38 с.; Mamontov G. And Laher Т.М. Production of Fluorine by the Electrolysis of Calcium Fluoride - Containing Tetrafluoroborate Melts. // J. EIectrochem. Soc. 1989, Vol. 136, N 3, pp. 673-676) и получают раствор кремния 22% маc. в расплаве цинка, а на аноде смесь фтора и хлора, которую используют в качестве носителя для связывания кремния из кремнезема или кварцевого песка. Таким образом получают наиболее качественный раствор кремния при его низкой себестоимости. Оптимальные особенности осуществления операций способа получения металлического кремния из растворов заключаются в том, что выделение кремния из кремнийсодержащих соединений производят преимущественно из оксидов с помощью фторгалогена с весовым содержанием C1 фтора и C2 галогена, удовлетворяющих условию (C1 + C2) / C1 = 1, 2, а из выделяющегося тепла в количестве E2 в реакторе отводят тепло в количестве E1 при условии (E1 + E2) / E2 = 1,4. Связанный таким образом с помощью фторгалогена кремний электролитически разлагают на кремний и фторгалогенные соединения с получением кремния в жидком низкоплавком металлическом катоде, при этом выделившийся на аноде фтор и галоген транспортируют на выделение кремния в 2 стадии (C5 + C6) / C6 = 2,6, где C5 - весовое содержание фторгалогена, C6 - весовое содержание кремнийсодержащего соединения.For clarification, it is advisable to give the following example of practical implementation of the described method for producing a solution of silicon metal. Silicon from silica or silica sand is bound with a fluorine and a halogen carrier based on trifluorochlorine (ClF 3 ) by the reaction
Figure 00000001

The resulting SiF 4 and SiCl 4 in electrolysis are subjected to electrolysis according to the method (Grankov I.V. Silicon production abroad: // Obozinform. Issue 1, - M .: TsNIItsvetmet, 1983, 38 pp .; Mamontov G. And Laher T. M. Production of Fluorine by the Electrolysis of Calcium Fluoride - Containing Tetrafluoroborate Melts. // J. EIectrochem. Soc. 1989, Vol. 136, No. 3, pp. 673-676) and obtain a solution of silicon 22% wt. in a zinc melt, and at the anode, a mixture of fluorine and chlorine, which is used as a carrier for bonding silicon from silica or silica sand. Thus, the highest quality silicon solution is obtained at its low cost. The optimal features of the operations of the method for producing metallic silicon from solutions are that silicon is separated from silicon-containing compounds mainly from oxides using fluorine halogen with a weight content of C 1 fluorine and C 2 halogen satisfying the condition (C 1 + C 2 ) / C 1 = 1, 2, and from the heat generated in the amount of E 2 in the reactor heat is removed in the amount of E 1 under the condition (E 1 + E 2 ) / E 2 = 1.4. Silicon bound in this way using fluorohalogen is electrolytically decomposed into silicon and fluorine halogen compounds to produce silicon in a liquid low-melting metal cathode, while the fluorine and halogen released at the anode are transported to silicon in two stages (C 5 + C 6 ) / C 6 = 2 , 6, where C 5 is the weight content of fluorine halogen, C 6 is the weight content of the silicon-containing compound.

При практическом осуществлении предложенного способа получения металлического кремния, заключающегося в перекристаллизации кремния упариванием при пониженном давлении из раствора металлического кремния, полученного по вышеописанному способу, в качестве сырья используют металлический раствор кремния с высоким его содержанием C7 не менее 15 мас.% в расплаве металлов. При этом выбирают, например, весовое содержание кремния C7 и весовое содержание металла C8 при условии (C7 + C8) / C7 = 3,7. Раствор упаривают, подводя к каждой единице объема раствора количества энергии, минимальное E3 и максимальное E4 значения которых поддерживают при условии (E3 + E4) / E4 = 1,6, и изменяя давление над раствором таким образом, чтобы обеспечить, в частности, условие (P1 + P2) / P2 = 1,7, где P1- парциальное давление паров растворителя, P2 - давление насыщенных паров растворителя при атмосферном давлении. В качестве примера реализации этого способа с абсолютными значениями поддерживаемых параметров целесообразно описать следующий. Раствор кремния 22 мас. % в расплавленном цинке подвергают вакуумной сепарации при 400oC и температуре 400 - 450oC. Остаточное содержание цинка в порошке кремния при окончании сепарации при давлении 10-4 мм рт.ст. составляет < 1 ppm. Перекристаллизовывая кремний из расплавленного цинка получают существенно более качественный, чем по известным способам, кремний в виде серых, твердых, но довольно хрупких кристаллов уд. веса 2,4.In the practical implementation of the proposed method for producing metallic silicon, which consists in the recrystallization of silicon by evaporation under reduced pressure from a solution of metallic silicon obtained by the above method, a silicon metal solution with a high C 7 content of at least 15 wt.% In the molten metal is used as a raw material. When this is selected, for example, the weight content of silicon C 7 and the weight content of metal C 8 under the condition (C 7 + C 8 ) / C 7 = 3.7. The solution is evaporated, bringing to each unit volume of the solution an amount of energy, the minimum E 3 and maximum E 4 values of which are maintained under the condition (E 3 + E 4 ) / E 4 = 1.6, and changing the pressure over the solution in such a way as to ensure in particular, the condition (P 1 + P 2 ) / P 2 = 1.7, where P 1 is the partial vapor pressure of the solvent, P 2 is the vapor pressure of the solvent at atmospheric pressure. As an example of the implementation of this method with the absolute values of the supported parameters, it is advisable to describe the following. A solution of silicon 22 wt. % in molten zinc is subjected to vacuum separation at 400 o C and a temperature of 400 - 450 o C. The residual zinc content in the silicon powder at the end of the separation at a pressure of 10 -4 mm RT.article is <1 ppm. By recrystallizing silicon from molten zinc, silicon is obtained much higher quality than by known methods in the form of gray, solid, but rather fragile crystals of beats. weight 2.4.

Выбор указанных параметров технологических способов в заявленных пределах позволяет получить высококачественный металлический кремний, характеризуемый содержанием в нем минимального количества примесей, дисперсностью и удельной поверхностью его поликристаллических конгломератов в допустимых пределах. В результате получают особо чистый материал, включающий кремний с весовым его содержанием C11, металлические примеси с весовым содержанием C9 и неметаллические примеси с их весовым содержанием C10 при условии (C9 + C10 + C11) / C11 = 1,0001, при соотношении минимальных r1 и максимальных r2 размеров поликристаллических конгломератов, удовлетворяющих условию (r1 + r2) / r2 = 1,7, и при соотношении минимальных S1 и максимальных S2 значений удельных поверхностей полиметаллических конгломератов кремния, удовлетворяющих условию (S1 + S2) / S2 = 1,6. В частности, полученный металлический кремний с общей концентрацией примесей 2•1017 ат. cm3, содержит алюминия - 1•1016 ат. cm3, фосфора и бора 1,0 • 1014 ат.cm3 при невысокой его стоимости.The choice of the indicated parameters of technological methods within the stated limits allows to obtain high-quality metallic silicon, characterized by the content of a minimum amount of impurities, dispersion and specific surface of its polycrystalline conglomerates within acceptable limits. The result is a particularly pure material, including silicon with a weight content of C 11 , metal impurities with a weight content of C 9 and non-metallic impurities with their weight content of C 10 under the condition (C 9 + C 10 + C 11 ) / C 11 = 1, 0001, with a ratio of minimum r 1 and maximum r 2 sizes of polycrystalline conglomerates satisfying the condition (r 1 + r 2 ) / r 2 = 1.7, and with a ratio of minimum S 1 and maximum S 2 values of specific surfaces of silicon polymetallic conglomerates satisfying condition (S 1 + S 2 ) / S 2 = 1.6. In particular, the obtained metallic silicon with a total concentration of impurities of 2 • 10 17 at. cm 3 , contains aluminum - 1 • 10 16 at. cm 3 , phosphorus and boron 1.0 • 10 14 at.cm 3 at a low cost.

В случае практического использования предложенного способа получения керамических материалов на основе карбидов и/или нитридов кремния, заключающегося в термохимическом взаимодействии вышеописанного металлического кремния с азот- и/или углеродсодержащим веществом часто выбирают значения указанных параметров следующими. Азот- и/или углеродсодержащее вещество выбирают с весовым содержанием C13 при весовом содержании C12 углерода и/или азота в веществе, выбираемом из условия (C12 + C13) / C13 = 1,5. При этом взаимодействие ведут при весовом содержании кремния C14 и весовом содержании углерода и/или азота C15, обеспечивающих условие (C14 + C15) / C14 = 2,8 до достижения в готовом керамическом материале с весовым содержанием C17 весового содержания C16 свободного кремния при условии (C16 + C17) / C17 = 1,7. Таким образом по описанному способу более качественно и экономично синтез керамических материалов осуществляют, например, при поддержании следующих абсолютных значений параметров при взаимодействии электролитически полученного кремния с очищенными углерод- и/или азотсодержащими веществами по реакциям.In the case of the practical use of the proposed method for producing ceramic materials based on silicon carbides and / or nitrides, consisting in the thermochemical interaction of the above-described metallic silicon with a nitrogen and / or carbon-containing substance, the values of these parameters are often chosen as follows. The nitrogen and / or carbon-containing substance is selected with a weight content of C 13 at a weight content of C 12 carbon and / or nitrogen in a substance selected from the condition (C 12 + C 13 ) / C 13 = 1.5. The interaction is carried out at a weight content of silicon C 14 and a weight content of carbon and / or nitrogen C 15 , providing the condition (C 14 + C 15 ) / C 14 = 2.8 until the finished ceramic material with a weight content of C 17 weight content C 16 free silicon under the condition (C 16 + C 17 ) / C 17 = 1.7. Thus, according to the described method, the synthesis of ceramic materials is carried out more qualitatively and economically, for example, while maintaining the following absolute values of the parameters during the interaction of electrolytically obtained silicon with purified carbon and / or nitrogen-containing substances by reactions.

Si + CN4 = SiC + 2N2
3Si + 4NH3 = Si3N4 + 6H2
В результате получают по вышеописанному способу керамический материал, характеризуемый содержанием в нем примесей, дисперсностью и удельной поверхностью его поликристаллических конгломератов, а также содержанием его фазового состава. При этом керамический материал с весовым содержанием C20 получают, например, при наличии в нем металлических примесей с их весовым содержанием C18 и неметаллических примесей с их весовым содержанием C19 при соблюдении условия (C18 + C19 + C20) / C20 = 1,1 при соотношении минимальных r3 и максимальных r4 размеров поликристаллических конгломератов, удовлетворяющих условию (r3 + r4) / r4 = 1,3, и при соотношении минимальных S3 и максимальных S4 значений удельных поверхностей конгломератов керамического материала, удовлетворяющих условию (S3 + S4) / S4 = 1,4. Фазовый состав изготовленного керамического материала, характеризующийся весовым содержанием C21 α-фазы карбида и/или нитрида и C22 β-фазы карбида и/или нитрида, удовлетворяет при этом условию (C21 + C22) / C21 = 1,5. В качестве примера целесообразно также охарактеризовать полученный керамический материал, например, сопоставлением свойств нитрида и карбида кремния (см. таблицу).
Si + CN 4 = SiC + 2N 2
3Si + 4NH 3 = Si 3 N 4 + 6H 2
As a result, a ceramic material is obtained by the above method, characterized by the content of impurities in it, the dispersion and specific surface of its polycrystalline conglomerates, as well as the content of its phase composition. In this case, a ceramic material with a weight content of C 20 is obtained, for example, in the presence of metallic impurities in it with their weight content of C 18 and non-metallic impurities with their weight content of C 19 under the condition (C 18 + C 19 + C 20 ) / C 20 = 1.1 with a ratio of minimum r 3 and maximum r 4 sizes of polycrystalline conglomerates satisfying the condition (r 3 + r 4 ) / r 4 = 1.3, and with a ratio of minimum S 3 and maximum S 4 values of specific surfaces of conglomerates of ceramic material satisfying the condition (S 3 + S 4 ) / S 4 = 1.4. The phase composition of the manufactured ceramic material, characterized by the weight content of the C 21 α phase of carbide and / or nitride and the C 22 β phase of carbide and / or nitride, satisfies the condition (C 21 + C 22 ) / C 21 = 1.5. As an example, it is also advisable to characterize the obtained ceramic material, for example, by comparing the properties of nitride and silicon carbide (see table).

Соответствие критерию промышленная применимость заявленных объектов доказывается их широким использованием в промышленных масштабах, а также отсутствием в заявленных притязаниях каких-либо практически трудно реализуемых признаков. Compliance with the criterion of industrial applicability of the claimed facilities is proved by their widespread use on an industrial scale, as well as by the absence of any practically difficult features in the claimed claims.

Достигаемый технический результат, как показали данные экспериментов, может быть реализован только взаимосвязанной совокупностью всех существенных признаков заявленных объектов, отраженных в формуле изобретения. Указанные в ней отличия дают основание сделать вывод о новизне данного технического решения, а совокупность испрашиваемых притязаний в связи с их неочевидностью - о его изобретательском уровне, что доказывается также вышеприведенным детальным описанием заявленных объектов. Заявленные существенные отличительные признаки, нижние и верхние значения их пределов и приведенных аналитических соотношений были получены на основе статистической обработки результатов экспериментальных исследований, анализа и обобщения их и известных из опубликованных источников данных, взаимосвязанных условиями достижения указанного в заявке технического результата, а также с использованием изобретательской интуиции. The technical result achieved, as shown by the experimental data, can only be realized by an interconnected set of all the essential features of the claimed objects reflected in the claims. The differences indicated in it give reason to conclude that the technical solution is new, and the totality of the claimed claims in connection with their non-obviousness is about its inventive step, which is also proved by the above detailed description of the claimed objects. The claimed significant distinguishing features, the lower and upper values of their limits and the given analytical relationships were obtained on the basis of statistical processing of the results of experimental studies, analysis and generalization of them and known from published data sources, interconnected by the conditions for achieving the technical result indicated in the application, as well as using inventive intuition.

Таким образом предложенные способы получения поликристаллического кремния и его соединений - карбида и нитрида - из природных кремнийсодержащих концентратов позволяют получить высококачественные металлический кремний и керамический материал в виде нитрида и/или карбида кремния с минимальным содержанием примесей и обеспечить снижение их себестоимости не менее чем в 1,5 раза. Thus, the proposed methods for producing polycrystalline silicon and its compounds — carbide and nitride — from natural silicon-containing concentrates make it possible to obtain high-quality metallic silicon and ceramic material in the form of nitride and / or silicon carbide with a minimum content of impurities and to reduce their cost price by at least 1, 5 times.

Claims (5)

1. Способ получения раствора металлического кремния, заключающийся в том, что выделение кремния из кремнийсодержащих соединений производят преимущественно из оксидов с помощью фторгалогена с весовым содержанием C1 фтора и C2 галогена, удовлетворяющих условию 0,7<=(C1+C2)/C1<=2,2, из выделяющегося тепла в количестве E2 в реакторе отводят тепло в количестве E1 при условии 1<= (E1+E2)/E2<= 2, связанный с помощью фторгалогена кремний электролитически разлагают на кремний и фторгалогенные соединения с получением кремния в жидком низкоплавком катоде, при этом выделившийся на аноде фтор и галоген транспортируют на выделение кремния в n стадий, количество которых выбирают в пределах 1 - 3 при условии 1<=(C5+C6)/C6<=6,2, где C5 - весовое содержание фторгалогена, C6 - весовое содержание кремнийсодержащего соединения.1. The method of obtaining a solution of metallic silicon, which consists in the fact that the selection of silicon from silicon-containing compounds is carried out mainly from oxides using fluorogen with a weight content of C 1 fluorine and C 2 halogen, satisfying the condition 0.7 <= (C 1 + C 2 ) / C 1 <= 2.2, from the heat generated in an amount of E 2 in the reactor heat is removed in an amount of E 1 under the condition 1 <= (E 1 + E 2 ) / E 2 <= 2, silicon fluorine bound by electrohalogen is decomposed on silicon and fluorohalogen compounds to obtain silicon in a liquid low-melting cathode, pr and this fluorine and halogen released at the anode are transported to silicon precipitation in n stages, the number of which is selected within 1 - 3 under the condition 1 <= (C 5 + C 6 ) / C 6 <= 6,2, where C 5 is weight the content of fluorine halogen, C 6 - weight content of silicon-containing compounds. 2. Способ получения металлического кремния, заключающийся в перекристаллизации кремния упариванием при пониженном давлении из раствора металлического кремния, полученного по п.1, имеющего весовое содержание кремния C7 и весовое содержание металла C8 при условии 1<=(C7+C8)/C7<=10, подводе к каждой единице объема раствора энергии в количестве E3-E4 при условии 1<= (E3+E4)/E4<=2 и изменении давления над раствором таким образом, чтобы обеспечить условие 1<= (P1+P2)/P2<=2, где P1 - парциальное давление паров растворителя, P2 - давление насыщенных паров растворителя при атмосферном давлении.2. The method of producing silicon metal, which consists in the recrystallization of silicon by evaporation under reduced pressure from a solution of silicon metal, obtained according to claim 1, having a weight content of silicon C 7 and a weight content of metal C 8 under the condition 1 <= (C 7 + C 8 ) / C 7 <= 10, supplying to each unit volume of the energy solution in an amount of E 3 -E 4 under the condition 1 <= (E 3 + E 4 ) / E 4 <= 2 and changing the pressure above the solution in such a way as to ensure the condition 1 <= (P 1 + P 2) / P 2 <= 2 where P 1 - partial pressure of solvent vapor, P 2 - vapor pressure sol Ithel at atmospheric pressure. 3. Металлический кремний, полученный по п.2, включающий кремний с весовым его содержанием C11, металлические примеси с весовым содержанием C9 и неметаллические примеси с их весовым содержанием C10 при условии 1<= (C9+C10+C11)/C11<= 1,1, при соотношении минимальных r1 и максимальных r2 размеров поликристаллических конгломератов, удовлетворяющих условию (1+10-5)<= (r1+r2)/r2<=2, и при соотношении минимальных S1 и максимальных S2 значений удельных поверхностей полиметаллических конгломератов кремния, удовлетворяющих условию (1+10-4)<=(S1+S2)/S2<=2.3. Metallic silicon obtained according to claim 2, including silicon with its weight content of C 11 , metal impurities with a weight content of C 9 and non-metallic impurities with their weight content of C 10 under the condition 1 <= (C 9 + C 10 + C 11 ) / C 11 <= 1.1, with the ratio of the minimum r 1 and maximum r 2 sizes of polycrystalline conglomerates satisfying the condition (1 + 10 -5 ) <= (r 1 + r 2 ) / r 2 <= 2, and for the ratio of the minimum S 1 and maximum S 2 values of the specific surfaces of polymetallic silicon conglomerates that satisfy the condition (1 + 10 -4 ) <= (S 1 + S 2 ) / S 2 <= 2. 4. Способ получения керамических материалов на основе карбидов и/или нитридов кремния, заключающийся в термохимическом взаимодействии металлического кремния по п.3 с азот- и/или углеродсодержащим веществом с весовым содержанием C12 углерода и/или азота в веществе, имеющем весовое содержание C13 при условии 1<=(C12+C13)C13<=2, при этом взаимодействие ведут при весовом содержании кремния C14 и весовом содержании углерода и/или азота C15, обеспечивающих условие 1<=(C14+C15)C14<=8 до достижения в готовом керамическом материале с весовым содержанием C17 весового содержания C16 свободного кремния при условии 1<=(C16+C17)/C17<=1,8.4. A method of producing ceramic materials based on silicon carbides and / or nitrides, comprising the thermochemical interaction of metallic silicon according to claim 3 with a nitrogen and / or carbon-containing substance with a weight content of C 12 carbon and / or nitrogen in a substance having a weight content of C 13 under the condition 1 <= (C 12 + C 13 ) C 13 <= 2, while the interaction is carried out at a weight content of silicon C 14 and a weight content of carbon and / or nitrogen C 15 providing the condition 1 <= (C 14 + C 15) c 14 <= 8 to achieve in the finished ceramic material content by weight of c 17 ve C 16 ovogo content of free silicon under the condition 1 <= (C 16 + C 17) / C 17 <= 1.8. 5. Керамический материал, полученный по п.4, включающий металлические примеси с их весовым содержанием C18, неметаллические примеси с их весовым содержанием C19 и имеющий весовое содержание C20 при соблюдении условия 1<= (C18+C19+C20)/C20<= 3,4 при соотношении минимальных r3 и максимальных r4 размеров поликристаллических конгломератов, удовлетворяющих условию (1+10-6)<=( r3+r4)/r4<=2, и при соотношении минимальных S3 и максимальных S4 значений удельных поверхностей конгломератов керамического материала, удовлетворяющих условию (1+10-6)<= (S3+S4)/S4<2, причем фазовый состав керамического материала, характеризующийся весовым содержанием C21 α-фазы карбида и/или нитрида и C22 β-фазы карбида и/или нитрида, удовлетворяет условию 1,05<=(C21+C22)/C21<=1,9.5. The ceramic material obtained according to claim 4, including metallic impurities with their weight content of C 18 , non-metallic impurities with their weight content of C 19 and having a weight content of C 20 subject to condition 1 <= (C 18 + C 19 + C 20 ) / C 20 <= 3.4 with the ratio of the minimum r 3 and maximum r 4 sizes of polycrystalline conglomerates satisfying the condition (1 + 10 -6 ) <= (r 3 + r 4 ) / r 4 <= 2, and with the ratio minimum S 3 and S 4 the maximum values of the specific surface conglomerates ceramic material satisfying the condition (1 + 10 -6) <= (S 3 + S 4) / S 4 <2, wherein AZOV composition of the ceramic material, characterized by a weight content of C 21 α-phase of carbide and / or nitride and the C 22 β-phase carbide and / or nitride satisfies 1.05 <= (C 21 + C 22) / C 21 <1 = ,nine.
RU99110318A 1999-05-26 1999-05-26 Method of preparing metallic silicon solution, method of recovering metallic silicon from solution, and metallic silicon obtained by these methods, method of preparing ceramic materials, and ceramic material obtained by this method RU2156220C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110318A RU2156220C1 (en) 1999-05-26 1999-05-26 Method of preparing metallic silicon solution, method of recovering metallic silicon from solution, and metallic silicon obtained by these methods, method of preparing ceramic materials, and ceramic material obtained by this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110318A RU2156220C1 (en) 1999-05-26 1999-05-26 Method of preparing metallic silicon solution, method of recovering metallic silicon from solution, and metallic silicon obtained by these methods, method of preparing ceramic materials, and ceramic material obtained by this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2156220C1 true RU2156220C1 (en) 2000-09-20

Family

ID=20219924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99110318A RU2156220C1 (en) 1999-05-26 1999-05-26 Method of preparing metallic silicon solution, method of recovering metallic silicon from solution, and metallic silicon obtained by these methods, method of preparing ceramic materials, and ceramic material obtained by this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156220C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005021431A1 (en) * 2003-09-02 2005-03-10 S.T.B. Advanced Technology Ltd. Method for producing high-purity silicon tetrafluoride
WO2006019334A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Limited Liability Company 'solar Energy' Company' Method for producing silicon, method for separating silicon from molten salt and method for producing tetrafluoride

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1080589A (en) * 1965-06-15 1967-08-23 Gen Trustee Company Inc Method of producing silicon and electrolytic cell therefor
GB1317011A (en) * 1969-06-20 1973-05-16 Danfoss As Process for producing a mixture of silicon oxynitride and silicon carbide
US4151264A (en) * 1977-02-14 1979-04-24 Wacker-Chemie Gmbh Process of melting down and purifying silicon
US4193974A (en) * 1977-11-21 1980-03-18 Union Carbide Corporation Process for producing refined metallurgical silicon ribbon
GB2066800A (en) * 1979-11-30 1981-07-15 Kurosaki Refractories Co Sic-si3n4 composite system
GB2079736A (en) * 1980-07-07 1982-01-27 Dow Corning Preparation of silicon metal from polychlorosilanes
FR2559473A1 (en) * 1984-02-13 1985-08-16 Ila Lilleby Smelteverker Process for the production of purified silicon
FR2564083A1 (en) * 1984-05-09 1985-11-15 Central Glass Co Ltd PROCESS FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF A POWDER OF A SILICON COMPOUND USEFUL AS A CERAMIC MATERIAL
RU2035396C1 (en) * 1990-11-11 1995-05-20 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский, технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ Method for producing powders of high-melting inorganic compounds
SU1809585A1 (en) * 1990-06-26 1996-07-20 Институт структурной макрокинетики Material based on carbon-containing amorphous silicon nitride
RU2066296C1 (en) * 1994-02-22 1996-09-10 Ангарский электролизный химический комбинат Method for production of silicon from gaseous silicon tetrafluoride and device for its embodiment
RU2071938C1 (en) * 1993-02-03 1997-01-20 Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина" Method of silicon carbide producing
RU2116963C1 (en) * 1997-06-06 1998-08-10 Институт физики полупроводников СО РАН Silicon production process

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1080589A (en) * 1965-06-15 1967-08-23 Gen Trustee Company Inc Method of producing silicon and electrolytic cell therefor
GB1317011A (en) * 1969-06-20 1973-05-16 Danfoss As Process for producing a mixture of silicon oxynitride and silicon carbide
US4151264A (en) * 1977-02-14 1979-04-24 Wacker-Chemie Gmbh Process of melting down and purifying silicon
US4193974A (en) * 1977-11-21 1980-03-18 Union Carbide Corporation Process for producing refined metallurgical silicon ribbon
GB2066800A (en) * 1979-11-30 1981-07-15 Kurosaki Refractories Co Sic-si3n4 composite system
GB2079736A (en) * 1980-07-07 1982-01-27 Dow Corning Preparation of silicon metal from polychlorosilanes
FR2559473A1 (en) * 1984-02-13 1985-08-16 Ila Lilleby Smelteverker Process for the production of purified silicon
FR2564083A1 (en) * 1984-05-09 1985-11-15 Central Glass Co Ltd PROCESS FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF A POWDER OF A SILICON COMPOUND USEFUL AS A CERAMIC MATERIAL
SU1809585A1 (en) * 1990-06-26 1996-07-20 Институт структурной макрокинетики Material based on carbon-containing amorphous silicon nitride
RU2035396C1 (en) * 1990-11-11 1995-05-20 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский, технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ Method for producing powders of high-melting inorganic compounds
RU2071938C1 (en) * 1993-02-03 1997-01-20 Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина" Method of silicon carbide producing
RU2066296C1 (en) * 1994-02-22 1996-09-10 Ангарский электролизный химический комбинат Method for production of silicon from gaseous silicon tetrafluoride and device for its embodiment
RU2116963C1 (en) * 1997-06-06 1998-08-10 Институт физики полупроводников СО РАН Silicon production process

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005021431A1 (en) * 2003-09-02 2005-03-10 S.T.B. Advanced Technology Ltd. Method for producing high-purity silicon tetrafluoride
RU2324648C2 (en) * 2003-09-02 2008-05-20 С.Т.Б. Адвансед Технолоджи Лтд. Method of silicium tetrafluoride production, method of separation of silicium tetrafluoride from oxygen and high-volatile fluoride impurities, method of production of slicium powder from silicium tetrafluoride
WO2006019334A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Limited Liability Company 'solar Energy' Company' Method for producing silicon, method for separating silicon from molten salt and method for producing tetrafluoride
RU2272785C1 (en) * 2004-08-12 2006-03-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" Method of preparing high-purity silicon powder from silicon perfluoride with simultaneous preparation of elementary fluorine, method of separating silicon from salt melt, silicon powder and elementary fluorine obtained by indicated method, and silicon tetrafluoride preparation process
CN101090862B (en) * 2004-08-12 2010-08-11 ZePoly科技合作有限公司 Method for producing silicon, method for separating silicon from molten salt, and method for producing silicon tetrafluoride

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170101319A1 (en) Recovery of silicon value from kerf silicon waste
US4921531A (en) Process for forming fine ceramic powders
US4241037A (en) Process for purifying silicon
US20100061913A1 (en) Method to convert waste silicon to high purity silicon
Haussonne Review of the synthesis methods for AIN
US3816192A (en) A process for preparing lithium aluminum hydride-aluminum hydride complexes
JPWO2002012122A1 (en) Method for producing disilicon hexachloride
CN111699155B (en) Silicon granules for preparing trichlorosilane and related production methods
NO171778B (en) PROCEDURE FOR REFINING SILICONE
CN111717918A (en) A kind of rapid synthesis method of high-purity SiC powder
RU2451635C2 (en) Method of producing highly pure elementary silicon
JPS5913442B2 (en) Manufacturing method of high purity type silicon nitride
RU2156220C1 (en) Method of preparing metallic silicon solution, method of recovering metallic silicon from solution, and metallic silicon obtained by these methods, method of preparing ceramic materials, and ceramic material obtained by this method
JP6337389B2 (en) Method for producing silicon carbide powder
WO1989005280A1 (en) Process for forming fine ceramic powders and products thereof
CN101186299A (en) Technique for producing high purity silicon by fluidized bed device
Dietl et al. “Solar” silicon
JP2660650B2 (en) Manufacturing method of α-type silicon carbide
US6461990B1 (en) Cubic boron nitride composite particle
JP4253936B2 (en) Aluminum purification method and use of the obtained aluminum
WO2006041272A1 (en) Method of silane production
JPH06127923A (en) Fluidized bed reactor for producing polycrystalline silicon
US3148131A (en) Process for the purification of silicon
JP2000327488A (en) Method of manufacturing silicon substrate for solar cell
JPH0375209A (en) Method of manufacturing raw material of ceramics