三氯氢硅合成的热力学.pdf

2 0 1 2 年9 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 5 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 l ／j ．i s s n ．1 0 0 7 _ 7 5 4 5 ．2 0 1 2 ．0 9 ．0 1 5 三氯氢硅合成的热力学 彭如振1，俞小花1 ’2 ，谢刚2 ，期b 云1 1 ．昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明6 5 0 0 9 3 ；2 ．云南冶金集团股份有限公司技术中心，昆明6 5 0 0 3 1 摘要应用f a c t s a g e 软件研究三氯氢硅合成的复杂化学反应，绘制了体系中存在的8 个化学反应的 A G - T 图。分析了当反应达到平衡，在0 ．0 1M P a 、0 ．0 5M P a 和0 ．1M P a 以及进料比xH c l ／№为1 、3 和6 时，气相平衡组分分布与温度的关系。讨论了三氯氢硅产率随温度、压强及进料比x H c ／ c s ；的变化情况。 结果表明，低温、高压和一定迸料比X H C - ／酗对三氯氢硅合成过程有利。 关键词三氯氢硅；热力学；产率；化学平衡 中图分类号T F 0 1 ；T N 3 0 4 ．1 2文献标识码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 2 0 9 0 0 5 5 0 5 T h e r m o d y n a m i cS t u d y o nT r i c h l o r o s i l a n eS y n t h e s i s P E N GR u z h e n l ，Y UX i a o h u a l ”，X I EG a n 9 2 ，Y A OY u n l 1 ．F a c u l t yo fM e t a l l u r g i c a la n dE n e r g yE n g i n e e r i n g ，K u n m i n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a ； 2 ．T e c h n o l o g yC e n t e ro fY u n n a nM e t a l l u r g yG r o u pC o ．．K u n m i n g6 5 0 0 3 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec o m p l e xe h e m i e a lr e a c t i o n so ft r i e h l o r o s i l a n es y n t h e s i sw e r ei n v e s t i g a t e db ym e a n so ft h e r m o d y n a m i cs o f t w a r ef a c t s a g e ．D i a g r a m so ff o rt h ee i g h tc h e m i c a lr e a c t i o n si nt h i ss y s t e mv e r s u st e m p e r a t u r ew e r ep l o t t e d ．W h e nt h er e a c t i o nr e a c h e de q u i l i b r i u m ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ng a sp h a s ec o m p o s i t i o n s a n dt e m p e r a t u r ew a sa n a l y z e da tH C l ／S im o l a rr a t i oo f1 ，3a n d6u n d e rt h ep r e s s u r eo f0 ．0 1M P a ，0 ．0 5 M P aa n d0 ．1M P a ，r e s p e c t i v e l y ．T h ev a r i a t i o no ft r i c h l o r o s i l a n ep r o d u c t i v i t yw i t ht e m p e r a t u r e ，p r e s s u r e a n dH C l ／S im o l a rr a t i ow e r ed i s c u s s e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a tal o w e rt e m p e r a t u r e s ，ah i g h e rp r e s s u r e s a n das u i t a b l eH C l ／S im o l a rr a t i oh a v eap o s i t i v ee f f e c to nt h et r i c h l o r o s i l a n es y n t h e s i sp r o c e s s ． K e yw o r d s t r i c h l o r o s i l a n e ；t h e r m o d y n a m i c s ；p r o d u c t i v i t y ；c h e m i c a le q u i l i b r i u m 目前，多晶硅的生产主要是用氢气还原三氯氢 硅 改良西门子法 ，该方法生产的多晶硅产量占总 产量的7 6 ．7 ％[ i - z 3 ，三氯氢硅理论单耗约为5t ，但 由于各种因素影响，实际消耗远高于此值，装置运行 初期可达2 0t 以上，国内较好的能到6 。5t _ 3 5 ] 。三 氯氢硅的质量直接影响到多晶硅的产品质量。三氯 氢硅合成是一个复杂的化学平衡体系，可能有很多 中间物质同时生成，只有严格地控制操作条件才能 得到较多的三氯氢硅j 。因此，有必要对三氯氢硅 的合成过程进行详细研究。国内对三氯氢硅氢还原 收稿日期2 0 1 2 0 4 1 3 基金项目国家自然科学基金资助项目 5 0 5 7 4 0 4 5 作者简介彭如振 1 9 8 4 - ．男，河南商丘人．硕士研究生 体系的研究较多，而对三氯氢硅合成体系的报道较 少。因此，本文对三氯氢硅的合成过程进行热力学 分析，从理论上分析了影响三氯氢硅产率的因素，为 三氯氢硅的工业化生产提供理论依据。 1 三氯氢硅的合成原理 以冶金级硅粉 纯度 9 9 ％，粒度0 ．4 2 ～0 ．1 2 4 m m 和氯化氢气体为原料，按反应 1 生成三氯氢硅。 S i s 3 H C t g S i H C l 3 g 十H 2 g 1 该反应的反应热为一1 4 1 ．8k J ／m o l C 7 _ 8 1 ，并伴 万方数据 5 6 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 2 年9 期 随有以下副反应 S i s 4 H C I g 一S i C l 4 g 2 H 2 g 2 S i s 2 H C I g S i H z C t 2 g 3 合成过程中还有可能发生下列反应 S i H 2 C 1 2 H C I S i H C l 。 H 2 4 S i H C l 。 H C I S i C I 。 H 2 5 S i H 3 C l 2 H C I S i H C l 3 2 H 2 6 4 S i H C l 3 S i 3 S I C l 。 2 H 2 7 S i H C l 3 一S i 3 S i C l 。 2 H 2 8 由此看出，三氯氢硅合成过程中的反应是一个 复杂的平衡体系，可同时有多种物质生成。 2气相平衡分布 通过实际分析及{ a c t s a g e 软件计算的结果，三 氯氢硅合成体系存在的物质达十几种，如S i s 、H 。 g 、H C l g 、S i C l 4 g 、S i H C l 3 g 、S i H 2 C 1 2 g 、 S i H 3 C l g 、S i H t g 、S i C l 3 g 、S i C l 2 g 、S i 2 H 6 g 等[ 9 ] ，其中前7 种物质为该体系的主要物质，其余物 质因量非常少，可不加考虑。实际生产中，温度控制 在5 5 3 ～5 9 3K ，压力一般不超过0 ．0 5M P a [ 引，所以 本文选择研究的温度范围是3 7 3 ～8 7 3K ，压力范围 是0 ．0 1 ～o ．1 0M P a ，这对实际三氯氢硅合成更有实 际利用价值。 当反应达到平衡时，进料比X H C I ／x 。。 摩尔比 分 别为1 、3 、6 ，压强分别为0 ．0 1M P a 、0 ．0 5M P a 和 0 ．1 0M P a 时主要气相组成随温度的变化关系见图 1 ～3 。 擞C o 0 ．8 } 0 ．7 } o ．国广_ _ ．_ - 4 _ ．_ ．’’’_ ．4 0 3 0 } } 慧r t 高■；■ 2 0 f 一孙c l ，一蟊酤1 。 0 ．1 5 r H C I 。 。’ o ．1 0 卜‘_ 一- ．_ _ ．． ． n 晦．z 兰罂．．√2 譬一_ 一 L ．．．．J - ．．- ．．．．．．．．．．．．．．．J - ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I ．．．．．．．．．- - ．．．．．．．J - ．．．．．。．．．．．．．．．．．．．J - ．．．．．．．．．．．．．．．_ J 4 0 05 】06 0 07 0 08 0 09 0 0 7 Ⅸ 4 0 05 0 0 6 0 07 0 0 8 0 09 0 0 7 y K 图1X H C 。／x s ； 1 及P 0 ．0 1M P a a 、0 ．0 5M P a b } 和0 ．1 0M P a C 时平衡气相组成与温度的关系 F i g ．1G a sp h a s ec o m p o s i t i o na saf u n c t i o no fe q u i l i b r i u mt e m p e r a t u r ea tx H c f ／x s j 1a n d P 0 ．0 1M P a a ，0 ．0 5M P a b ，0 ．1 0M P a C 4 0 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 0 [ b }高c 。。；墨，。， } H C l 卜‘。一．- 1 ．_ ．- ‘一． [ 簟燮L ．2 1 ．．．． k 才1 南石对1 赢面占吲。 图2X n c 。／x s 。 3 及P 0 ．0 1M P a a 、0 ．0 5M P a b 和0 ．1 0M P a e 时平衡气相组成与温度的关系 F i g ．2G a sp h a s ec o m p o s i t i o na saf u n c t i o no fe q u i l i b r i u mt e m p e r a t u r ea tX H C I ／x s l 3a n d P 0 ．0 1M P a a ．0 ．0 5M P a b 。0 ．1 0M P a C 由图1 ～2 可知，三氯氢硅含量随温度升高而逐 渐降低，即三氯氢硅的选择性随温度升高而逐渐降 低；而四氯化硅含量随温度升高变化不明显。这主 要是因为主反应 1 是放热反应，升高温度不利于反 应向右进行。当X H C Ix s ．一1 或3 时，H C I 含量接近 零，表明H C I 的转化率可达到1 0 0 ％。图2 的组分 变化趋势类似，但仍有区别。温度从3 7 3 ．1 5K 升到 8 7 3 ．1 5K 时，在0 ．0 1M P a 、0 ．0 5M P a 和0 ．1 0M P a 条件下，三氯氢硅的摩尔分数分别由7 。6 1 ％降到 6 ．1 3 ％、1 0 ．5 4 ％降到8 ．7 1 ％、以及由1 2 ．1 1 ％降到 1 0 ．0 6 ％。可见三氯氢硅含量随压强增大而逐渐升 高，由此可说明增大反应体系的压强有利于提高三 l n n 0 0 c ；c ；n n n n 万方数据 2 0 1 2 年9 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 5 7 氯氢硅选择性，这是因为反应 1 是气体体积减少的反应，增大压强有利’于反应向右进行。 0 ．6 O ．5 0 ．4 。0 ．3 o2 0 ．1 0 a H 2 - ．s i C l 4 - ．．S i H C l 3 _ ．- S i H 2 C 1 2 ，H 2 H a 。 一‘ 一1 ＼H ；l 一一 一一 一 一 ／研 。c ．一一／S i H C l 7 ．． 0 ．6 0 ．5 0 ．4 一0 ．3 0 ．2 0 ．1 0 b 也。啼i a ； 。 ．，，8 i H a 3 - ．噶i H 2 C 1 2 ．一／尝■H c l ．。．．‘一‘． 一一一＼ H c l 1一一 一／8 i 鼍c l t 一．卢埘C l 。．． 4 t 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 0 胍T／K 0 ．6 O 5 O ．4 一O 3 0 ，2 O l 0 c H 2 - ．_ s i C l 4 - - s i H c k1 书i H ，C I ．／H 2 ■，墨一一．一 一一一＼- H c i 一一一一’ ．／褂a j ．．上S i H ．C 1 。．一 图3X H C I ／X s ； 6 及P 0 ．0 1M P a a 、0 ．0 5M P a b 和0 ．1 0M P a c 时平衡气相组成与温度的关系 F i g ．3 G a sp h a s ec o m p o s i t i o na saf u n c t i o no f e q u i l i b r i u mt e m p e r a t u r ea tx H C l ／x s I 2 6a n d P 0 ．0 1M P a a ，0 ．0 5M P a b ，0 ．1 0M P a c 对比图1 ～3 可知，当xH c l ／x s i 一1 和xH c l ／x s i 一 3 ，平衡时三氯氢硅含量较高，当x H d ／x 一6 ，平衡时 三氯氢硅含量接近零，表明进料比较小时三氯氢硅 选择性较大；进料比增加到相对大的值后三氯氢硅 选择性接近零，反应产物中很难得到主产品三氯氢 硅。因此，硅粉过量对硅氯氢化法制备三氯氢硅是 必要的。但是，如果进料比过低，平衡时会有大量的 硅粉未参与反应，这将会产生一系列的问题首先， 直接导致三氯氢硅的产率降低，降低工业生产指标； 其次，加重混合气体净化工序的负担，增加旋风分离 器、重力沉降、干法除尘的工作量；最后增加了硅粉 的回收再利用量，加大了物料的无用循环量。因此 “ 1 l ●一3 1 ．1 - _ 一6 1 _ ～．．． 3 0 2 5 2 0 堡1 5 F 1 0 5 0 选择合适的进料比对确保硅的转化率和三氯氢硅的 产率有很重要的实际意义。 3 影响三氯氢硅产率因素的分析 三氯氢硅产率 弭 定义为平衡时生成的三氯氢 硅质量占硅粉质量的百分比。 3 ．1 温度对三氯氢硅产率的影响 在压强为0 。0 1M P a 、0 。0 5M P a 、0 。l OM P a 及进 料比X H C I ／】 s 。 1 、3 和6 的条件下，考察三氯氢硅的产 率随温度的变化情况。由于实际工业生产上三氯氢 硅合成体系的最佳温度为5 5 3 ．1 5 ～5 9 3 ．1 5K ，因此选 择温度为3 7 3 ．1 5K ～8 7 3 ．1 5K ，结果见图4 ～5 。 b 、一，， ．- l 1 ．_ 3 l - 6 ‘1 4 5 05 5 06 5 07 5 08 5 0 7 y K c 、～ ．- 1 l - - 3 1 ．．6 l l 一 一- ‘．‘‘．‘‘．●●●．一●． 图4 在0 ．0 1M P a a 、0 ．0 5M P a b 、0 ．1 0M P a c } 和不同进料比条件下三氮氢硅产率随温度的变化 F i g ．4 V a r i a t i o no ft r i c h l o r o s i l a n ep r o d u c t i v i t yw i t ht e m p e r a t u r eu n d e r0 ．0 1M P a a - 0 ．0 5M P a b ．0 ．1 0M P a c a td i f f e r e n tH C I ／S im o l a rr a t i o n s 由图4 ～5 可知，三氯氢硅的产率随温度升高而 逐渐降低，这主要是因为主反应 1 是放热反应，温 度升高不利于反应向右进行．而反应 7 和 8 的 △f G 墨随温度升高而降低，所以升高温度使三氯氢硅 向四氯化硅转化的趋势加大，从而降低三氯氢硅的 产率。因此，在三氯氢硅合成工艺中温度不能太高， 但温度太低又会降低化学反应速率，降低生产效率， 为此需选择合适的温度条件使三氯氢硅的产率达到 最大值。综合考虑，在实际三氯氢硅工业生产中控 制最佳温度为5 7 3 ．1 5K 。 万方数据 5 8 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．o n 2 0 1 2 年9 期 4 I o5 0 06 0 07 0 08 0 09 0 0 7 y K 2 5 堡 f 2 0 4 0 05 0 06 0 07 0 0 8 0 09 0 0 腿 o o 0 堡0 f o o _ 0 胍 图5 在进料比x H c 。／殛。 1 a 。3 b 和6 C ，不同压强条件下三氯氢硅产率随温度的变化 F i g ．5 V a r i a t i o no ft r i c h l o r o s i l a n ep r o d u c t i v i t yw i t ht e m p e r a t u r ea tX H C l ／x s I 1 a ， 3 b a n d6 C u n d e r d i f f e r e n tp r e s s u r e s 3 ．2 压强对三氯氢硅产率的影响 在温度和物料配比一定的条件下，探讨压强对 三氯氢硅产率的影响。研究了进料配比为1 、3 和 P 啪a 6 ，温度为4 7 3 ．1 5K 、5 7 3 ．1 5K 和6 7 3 ．1 5K 的条件 下，三氯氢硅产率随压强变化的情况，结果见图6 ～ 7 。 删P 8 】0 ．1 5 1 P 5 啦 ‘} 1 0 4 0 c ●一4 7 3 ．1 5K ●一5 7 3 ．1 5K ●一6 7 3 ．1 5K 0 ．0 20 ．0 40 ．0 60 ．0 80 ．1 0 P 啪a 图6 进料比X u c 。／x 懿 1 a ，3 b 和6 C 及不同温度时三氯氢硅产率随压强的变化 F i g ．6 V a r i a t i o no ft r i c h l o r o s i l a n ep r o d u c t i v i t yw i t hp r e s s u r ea tX H C l ／x s I l a ， 3 b ，6 c a n d d i f f e r e n tt e m p e r a t u r e s ＆0 20 ．0 4△0 60 ．0 80 1 0 P 憎口a O ．0 20 ．0 40 ．0 60 ．0 8{ } t O P O I P a n 0 20 ．0 40 ．0 50 ．0 80 ．1 0 p 啪a 图7 在温度为4 7 3 ．1 5K a 、5 7 3 ．1 5K b 和6 7 3 ．1 5K C 且不同进料配比条件下 三氯氢硅产率随压强的变化 F i g ．7 V a r i a t i o no ft r i c h l o r o s i l a n ep r o d u c t i v i t yw i t hp r e s s u r ea t4 7 3 ．1 5K a 。5 7 3 ．1 5K b a n d 6 7 3 ．15K C a n dd i f f e r e n tX H C I ／x s Im o l a rr a t i o n s 万方数据 2 0 1 2 年9 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y ] ．b g r i m m ．c n 5 9 由图6 ～7 可知，三氯氢硅产率随压强增大而逐 渐升高。当压强较小时，三氯氢硅产率随压强增大 而升高的速度较快；当压强较大时，升高速度趋缓。 由图7 可知，XH c ．／x 。i 一3 时三氯氢硅产率随压强增 大而升高的速度大于XH c l ／x 。i 一1 和xH c l ／X S 。一6 ，因 此，选择适合的进料比，并考虑生产成本，在实际生 产中最佳压强为0 ．0 5M P a 。 3 ．3 原料配比对三氯氢硅产率的影响 在压强为0 ．0 1M P a 、O ．0 5M P a 、0 ．1 0M P a 及 温度为4 7 3 ．1 5K 、5 7 3 ．1 5K 和6 7 3 ．1 5K 的定态条 件下，考察进料配比对三氯氢硅的产率的影响，结果 见图8 ～9 。 图8 在0 ．0 1M P a a 、0 ．0 5M P a b 、0 ．1M P a C 及不同温度条件下三氯氢硅产率 随进料配比 X H C - ／酗 的变化 F i g ．8 V a r i a t i o no ft r i c h l o r o s i l a n ep r o d u c t i v i t yw i t hH C l ／S im o l a rr a t i o X H C l ／x s i u n d e r 0 ．0 1M P a a 。0 ．0 5M P a b ，0 ．1M P a c a td i f f e r e n tt e m p e r a t u r e s 2468l O1 2 x } l c 犀s ． 图9 在4 7 3 ．1 5 K a 、5 7 3 ．1 5 K b 和6 7 3 ．1 5 K C 及不同压强下三氯氢硅随进料配比 X H c t ／x s 。 的变化 F i g ．9C h a n g e s o ft r i c h l o r o s i l a n ey i e l dw i t hH C I ／S im o l a rr a t i o X H C l ／x 秘 a t4 7 3 ．1 5K a ， 5 7 3 。1 5K b ja n d6 7 3 。1 5K f cJ u n d e rd i f f e r e n tt e m p e r a t u r e s 由图8 ～9 可知，三氯氢硅产率随进料比的增加 先升高后降低，并且三氯氢硅产率增加和减低的速度 都很快。因此，三氯氢硅产率受进料比的影响很大， 在实际生产操作中控制进料配比的稳定性是必须的。 进料比从1 到3 ，三氯氢硅产率升高很快，其原因是进 料比小时有大量的硅粉未参与化学反应，导致硅粉的 转化率很低，随着进料比增加未反应硅粉量减少，硅 的转化率升高很快，从而引起三氯氢硅产率快速升 高。当进料比大于3 时，三氯氢硅产率随进料比增加 而很快降低，其原因是进料比大时，发生了副反应 5 ，H C l 气体的过量使反应 5 发生正向反应的趋势 加大，使三氯氢硅几乎全部转换成四氯化硅。 由图9 b 可知，在温度5 7 3 ．1 5K 、压强0 ．1 0 M P a 条件下，当进料比为1 时，三氯氢硅产率为 8 ．2 9o A ；当进料比提高到3 时，三氯氢硅产率为 2 4 ．8 7 ％。而当进料比为4 时，三氯氢硅产率仅为 1 ．5 1 0 一。由此可知进料比等于3 时可得到较高 的三氯氢硅产率。 通过以上热力学分析，硅粉氯氢化法合成三氯 氢硅的最佳生产条件是温度5 7 3 ．1 5K ，压强0 ．0 5 M P a ，进料比等于3 ，与实际生产条件[ 6 ’1 ”1 1 ] 温度 下转第6 8 页 万方数据 6 8 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 2 年9 期 3 l0 0 0 ℃煅烧后的Y ．。C e o l A l 。O 。2 晶粒尺寸 为5 0D i n 左右，且分散性较好，煅烧后的C e 。A l 。O 。 C e O 。和少量A l O 。 晶粒尺寸为1 0 ～5 0n m ，尺寸 分布较宽，存在少量团聚。 参考文献 1 - 1 3Y u e x i a oP a n ，M i n g m e iW u ，Q i a n gS u ．T a i l o r e dp h o t o l u m i n e s c e n c eo fY A G C ep h o s p h o r t h r o u g h v a r i o u s m e t h o d s F J ] ．J o u r n a lo fP h y s i c sa n dC h e m i s t r yo f S o l i d s ，2 0 0 0 ，6 5 8 4 5 8 5 0 ． [ 2 3 Z h o uYH ，L i nJ ，W a n gSB ，e ta 1 ．P r e p a r a t i o no f Y 3A 1 50 1 2 E up h o s p h o rb yc i t r i c g e lm e t h o da n dt h e i r l u m i n e s c e n tp r o p e r t i e s [ J ] ．O p t i c a lM a t e r i a l s ，2 0 0 2 ，2 0 1 3 2 0 ． [ 3 ] 石士考，王继业．甘氨酸合成Y A G T b 荧光粉的微观 结构和发光特性[ J ] ．无机化学学报，2 0 0 2 ，1 8 4 4 3 1 4 3 4 ． E 4 3K a n g aYC ，L e n g g o r o aIW ，P a r k bSB ，e ta 1 ．P h o t o l u m i n e s c e n c ec h a r a c t e r i s t i c so fY A G T b p h o s p h o rp a r t i c l e sw i t hs p h e r i c a lm o r p h o l o g ya n dn o n - a g g r e g a t i o n [ J ] ． J o u r n a lo fP h y s i c sa n dC h e m i s t r yo fS o l i d s ，1 9 9 9 ，6 0 1 8 5 5 一1 8 5 8 ． E s ] K a n g Y C ，P a r kSB ，L e n g g o r oIW ，e ta 1 ．P r e p a r a t i o n o f n o n - a g g r e g a t i o n Y A G C ep h o s p h o r p a r t i c l e sb y s p r a yp y r o l y s i s [ J ] ．JA e r o s o lS c i ，1 9 9 8 ，2 9 9 1 1 9 1 2 ． [ 6 3Y u nC h a nK a n g a ，I W u l e d L e n g g o r o a ，S e u n g B i n P a r k b ，e ta 1 ．Y A G C ep h o s p h o rp a r t i c l e sp r e p a r e db y u l t r a s o n i c s p r a yp y r o l y s i s [ J ] ．M a t e r i a l sR e s e a r c hB u l l e t i n ，2 0 0 0 ，3 5 7 8 9 7 9 8 ． [ 7 3Z h o uYH ，L i nJ ，Y uM ，e ta 1 ．M o r p h o l o g yc o n t r o la n d l u m i n e s c e n c e p r o p e r t i e s o fY A G E up h o s p h o r s p r e p a r e db ys p r a yp y r o l y s i s [ J ] ．M a t e r i a l sR e s e a r c hB u l l e t i n ，2 0 0 3 ，3 8 1 2 8 9 1 2 9 9 ． [ 8 ] H o n g z h iW a n g ，L i a nG a o ，K o i c h iN i i h a r a ．S y n t h e s i so f n a n o s c a l e dy t t r i u ma l u m i n u mg a r n e t p o w d e rb yt h eC O p r e c i p i t a t i o nm e t h o d [ J ] ．M a t e r i a l sS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g ，2 0 0 0 ，A 2 8 8 1 - 4 ． [ 9 ] D u b n i k o v aNE ，G a r s k a i t eJ ，P i n k a sP ，e ta 1 ．S o l - g e l p r e p a r a t i o no fs e l e c t e dl a n t h a n i d ea l u m i n i u mg a r n e t s [ J ] ． JS o l - G e lS c iT e c h n 0 1 ，2 0 1 0 ，5 5 2 1 3 2 1 9 ． 上接第5 9 页 5 5 3 ．1 5 ～5 9 3 ．1 5K ，压强0 ．0 2 ～0 ．0 5M P a ，进料比 3 ～3 ．5 一致，在此条件下，使用某种催化剂还可使 三氯氢硅产率达到8 8 ％[ 1 1 ] 。 4结论 1 三氯氢硅选择性随温度升高而逐渐降低，随 压强增大而逐渐升高，较小进料比时，三氯氢硅选择 性较高。 2 三氯氢硅产率随温度升高而逐渐减低，随压 强增大而逐渐升高，当进料比等于3 时，三氯氢硅产 率取得最大值。 3 三氯氢硅合成的最佳条件是温度5 7 3K ，压 强0 ．0 5M P a ，进料比等于3 。 参考文献 [ 1 ] 梁骏吾．光伏产业面临多晶硅瓶颈及对策[ J 3 ．科技导 报，2 0 0 6 ，2 4 6 5 ． [ 2 ] 沈辉，曾祖勤．太阳能光伏发电技术[ M ] ．北京化工工 业出版社，2 0 0 5 1 1 5 ． ‘ [ 3 ] 宋宝东，刘本旭．三氯氢硅生产过程的优化[ J ] ．中国氯 碱，2 0 1 l ，4 7 3 3 2 3 4 ． [ 4 3 孙学政，刘奋宙．三氯氢硅生产技术及市场[ J ] ．中国氯 碱，2 0 0 8 ，4 4 8 1 5 1 7 ． [ 5 ] 袁丽娟，关纳新．三氯氢硅工艺概况及发展趋势[ J ] ．氯 碱工业，2 0 0 4 ，4 0 5 3 0 3 1 ． [ 6 ] 邓丰，唐正林．多晶硅生产技术[ M ] ．北京化学工业出 版社，2 0 0 9 9 0 9 8 ． [ 7 ] 于剑昆．三氯硅烷的制备及精制工艺进展[ J ] ．无机盐 工业，2 0 0 7 ，3 9 1 1 4 1 8 ． [ 8 ] 董前程，盂德州．1 ．5 万t ／a 三氯氢硅生产装置研究[ J ] ． 氯碱工业，2 0 1 0 ，4 6 6 3 1 3 3 ． [ 9 ] 侯彦青，谢刚，陶东平，等．锌还原法制备多晶硅过程影 响硅产率的因素分析[ J ] ．北京科技大学学报，2 0 1 1 ，3 3 1 2 8 2 8 8 ． [ I O ] C o l l i n sW ．S i l i c o nC o m p o u n d - 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