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冶金级硅氧气精炼过程杂质元素的热力学行为
  • ISSN号:0254-0037
  • 期刊名称:北京工业大学学报
  • 时间:2013.10.15
  • 页码:1566-1569
  • 分类:TK514[动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]昆明理工大学真空冶金国家工程实验室,昆明650093, [2]昆明理工大学云南省有色金属真空冶金重点实验室,昆明650093, [3]昆明理工大学云南省高校硅冶金与硅材料工程研究中心,昆明650093
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金资助项目(51104080).
  • 相关项目:金属硅多组元系活度及SiO2-CaO-MeO熔渣与硼反应机理和动力学研究
中文摘要:

杂质元素硼的去除是当前冶金法制备太阳能级硅技术中最重要的环节之一.本文研究了氧气精炼去除冶金级硅中杂质元素的热力学行为,通过氧化物标准生成吉布斯自由能,明确了Fe、Al、Ca、Cu、V、Ti、C、B、P等杂质氧化去除的难易程度,通过BO、B2O2、B2O3、BO2、B2O等气态硼氧化物热力学的研究,获得了平衡时硅中硼质量分数与硼气态氧化物平衡分压的关系.结果显示:BO的挥发性最大,1750℃时,将冶金级硅中的杂质硼从5×10^-6降低至0.1×10^-6,体系内BO的平衡分压将从2.5Pa降低至0.05Pa,由此可知:氧气精炼时冶金级硅中的杂质硼主要以BO的形式挥发,且提高精炼温度更有利于硼的去除.

英文摘要:

Boron removal is one of the most important steps for metallurgical method in preparing solar grade silicon. The thermodynamic behavior of impurities in metallurgical grade silicon was studied using 02 gas blowing. The order of difficulties for impurities removal was confirmed through the standard Gibbs free energy of formation. The relationships between the boron content in silicon and the equilibrium partial pressure of gaseous boron species were obtained through the thermodynamic calculation. Results show that it is the most for the volatility of BO and the equilibrium partial pressure for BO is reduced from 2.5 Pa to0.05 Pa at 1 750℃ when the boron content in silicon decreases from5 ×10^-6 to0. 1 ×10^-6 It was presumed that the gaseous species BO is the main form for boron volatility from metallurgical grade silicon melt and it is helpful for boron removal with higher refining temperature using 02 blowing.

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期刊信息
  • 《北京工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市教委
  • 主办单位:北京工业大学
  • 主编:卢振洋
  • 地址:北京市朝阳区平乐园100号
  • 邮编:100124
  • 邮箱:xuebao@bjut.edu.cn
  • 电话:010-67392535
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0037
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2286/T
  • 邮发代号:2-86
  • 获奖情况:
  • 中国高等学校自然科学学报优秀学报二等奖,北京市优秀期刊,华北5省市优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11924