利用硅锯屑制备Si 2 N 2 O及其石英坩埚涂覆性能研究

发布时间：2023-02-21 19:16

　　在硅片制备各工序中，尤其是硅片的切割过程，会产生大量的废弃硅屑。如何充分利用这些废弃物，变废为宝，成为各研究者关注的热点。硅片切割锯屑粒度较细，经简单回收处理后具有高活性，无需做活化处理。 近年来，国内外太阳能光伏产业的迅猛发展使坩埚涂层材料进一步引人注目。研究探索使用一种经济简便的方法，合成高纯度的氧氮化硅粉末材料，具有实用意义与应用前景。 在本论文中，我们以硅片切割锯屑为原料，通过酸洗预处理提纯后，与不同形态的固态氧源SiO2进行气-固反应合成氧氮化硅，并在此基础上研究了以石英为固态氧源的热爆合成实验，包括对其热力学条件的分析和动力学过程的探讨。通过调节不同形态SiO2与锯屑的摩尔配比、反应温度和反应时间等参数制备氧氮化硅粉体；将制得的粉体，在优化的企业涂覆工艺下制备涂层；用百格刀、铅笔硬度计、激光共聚焦显微镜、环境扫描电镜验证涂层性能。 研究结果表明：1380℃/4h，硅片切割锯屑：气相白炭黑配比为2.0:1-2.6:1条件下和1450℃/4h，硅片切割锯屑：晶态石英配比为1.5:1条件下均得到了较好的氧氮化产物；优化工艺配方（0.975-1.300)gSi2N2O:2mlH2O...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 硅片切割锯屑性质及应用
    1.2 氧氮化硅的性质及应用
        1.2.1 Si₂N₂O 的基本性质
        1.2.2 Si₂N₂O 的一般应用
        1.2.3 Si₂N₂O 在太阳能光伏产业中的应用
    1.3 Si₂N₂O 制备技术与存在的问题
    1.4 氧氮化硅粉体的涂料应用
    1.5 本课题研究目的和内容
第2章 氧氮化硅粉体制备
    2.1 硅片废旧锯屑粉的预处理
        2.1.1 实验过程
        2.1.2 理化性质
    2.2 氧氮化硅粉体合成
        2.2.1 实验步骤
        2.2.2 Si-N-O 体系热力学分析
        2.2.3 气相白炭黑为氧源的氧氮化
        2.2.4 晶态石英为氧源的氧氮化
        2.2.5 反应热分析及过程
    2.3 氧氮化硅粉体后处理
    2.4 本章小结
第3章 粉体涂层应用性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验装置
        3.2.3 实验工艺流程
        3.2.4 实验分析检测方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 涂覆工艺对涂料性能影响
        3.3.2 粉体性质
        3.3.3 不同粉体涂层的研究
    3.4 本章小结
第4章 结论
    4.1 主要的研究结论
    4.2 本课题的创新之处
致谢
参考文献



本文编号：3747862