工业硅合金精炼过程中硅合金熔剂的分离与提纯-有色金属冶金专业论文.docxVIP

江西 江西理工大学硕士学位论文 摘要 III III expressed by math. Besides， the induction heating could strength the separation of silicon and liquation agent. (4) The refining effect of solvent refining with directional solidification was studied. Firstly， the segregation coefficient of the impurities in the Al-Si alloy system were calculated by Factsage software. The result showed that most segregation coefficient of impurities were decreased sharply in the Al-Si alloy system. According to the experiment result， the solvent refining with directional solidification could remove the impurities efficiently. The removal rates of metallic impurities was above 98% and the removal rates of boron and phosphorus were 75% and 85%， respectively. Key words ： MG-Si; solvent refining; super-gravity separation; directional solidification; refining; 江西 江西理工大学硕士学位论文 目录 V V 目 录 摘 要T Abstract TTT 第一章 绪 论 1 1.1 研究背景 1 1.1.1 硅在太阳能光伏上的应用 1 1.1.2 太阳能级多晶硅的生产提纯方法 2 1.2 冶金法制备太阳能级多晶硅5 1.2.1 冶金法提纯的基本原理 5 1.2.2 冶金法提纯工艺的现状 8 1.3 合金精炼提纯太阳能级多晶硅9 1.3.1 合金精炼的基本原理 9 1.3.2 合金精炼现有工艺缺点 11 1.4 硅/合金熔剂分离现状 11 1.5 论文的研究思路和内容13 第二章 高温超重力分离行为研究15 2.1 引言 15 2.2 实验部分 16 2.2.1 实验原料 16 2.2.2 实验仪器与装置 16 2.2.3 实验方法 18 2.2.4 数据处理方法 19 2.3 超重力过滤分离理论基础20 2.3.1 超重力分离过程中液相的赋存状态 20 2.3.2 超重力分离的三个阶段 21 2.4 硅/合金熔剂在超重力过程中的分离效果22 2.4.1 超重力分离前后铝硅合金的形态转变 22 2.4.2 超重力系数对分离效果的影响 24 2.4.3 处理温度对分离效果的影响 25 2.4.4 处理时间对分离效果的影响 27 2.4.5 合金比例对分离效果的影响 28 V VI 2.5 硅/合金熔剂在超重力过程中的分离机理探讨28 2.6 小结 33 第三章 合金精炼-定向凝固中硅/合金熔剂的分离研究 35 3.1 引言 35 3.2 实验部分 36 3.1.1 实验原料 36 3.2.2 实验装置 36 3.2.3 实验步骤 37 3.3 定向凝固过程中的固液界面稳定理论37 3.4 硅与合金熔剂在定向凝固过程中的分离效果40 3.4.1 不同下拉速率对分离效果的影响 40 3.4.2 不同合金比例对分离效果的影响 42 3.4.3 不同坩埚形状对分离效果的影响 43 3.5 硅-合金熔剂在合金精炼-定向凝固过程中分离机理探讨 44 3.5.1 块状硅晶体生长机制 44 3.5.2 针状晶体硅富集机制 47 3.5.3 铝硅合金定向凝固硅晶体生长机制 51 3.6 小结 55 第四章 合金精炼-定向凝固晶体硅的提纯 57 4.1 引言 57 4.2