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- 有机硅行业—员工学习小知识（一）
- 发布时间： 2018-08-15 点击次数：6716
有机硅产业链概况
多晶硅产业现状
太阳能电池市场现状
煤炭石油是两大不可再生能源。上个世纪发生的两次石油�；�，一方面是对世界经济的极大冲击，但同时也是一次机遇，再加上保护环境，开发绿色能源、替代能源，已被人们预测为改变我们未来10年生活的十大新科技之一。在未来10年内，风力、阳光、地热等替代能源可望供应全世界所需能源的30%。
由于太阳能发电具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿性以及免维护性等其它常规能源所不具备的优点，所以光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。
硅及其硅的氯化物的简介
一、硅的简介
硅，1823年发现，为世界上第二最丰富的元素——占地壳四分之一，砂石中含有大量的SiO2，也是玻璃和水泥的主要原料，纯硅则用在电子元件上，譬如启动人造卫星一切仪器的太阳能电池，便用得上它。
硅，由于它的一些良好性能和丰富的资源，自一九五三年作为整流二极管元件问世以来，随着硅纯度的不断提高，目前已发展成为电子工业及太阳能产业中应用最广泛的材料。
多晶硅的最终用途主要是用于生产集成电路、分立器件和太阳能电池片的原料。
1.硅的物理性质
硅有晶态和无定形两种同素异形体，晶态硅又分为单晶硅和多晶硅，它们均具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，具有半导体性质，晶态硅的熔点1416±4℃，沸点3145℃，密度2.33g/cm3莫氏硬度为7。
单晶硅和多晶硅的区别是，当熔融的单质硅凝固同时，硅原子以金刚石晶格排列为单一晶核，晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅，如果当这些晶核成长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上，大规模集成电路的要求更高，硅的纯度必须达到九个9。
2.硅的化学性质
硅在常温下不活泼，其主要的化学性质如下：
（1）与非金属作用
常温下Si只能与F2反应，在F2中瞬间燃烧，生成SiF4
Si+2F2=SiF4
加热时，能与其他卤素反应生成氯化硅，与氧气生成SIO2.
Si+2X2=SiX4（X=Cl，Br，I）
Si+O2=SiO2
在高温下，硅与碳、氮、硫等非金属单质化合，分别生成碳化硅SiC，氮化硅Si3N4，和硫化硅SiS2等。
（2）与酸作用
硅在含氧酸中被钝化，但与氢氟酸及其混合酸反应，生成SiF4或H2SiF6（偏硅酸）。
Si+4HF=SiF4+2H2
Si+4HNO3+6HF=H2SiF6+4NO2+4H2O
（3）与碱作用
无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐，并放出氢气。
Si+2NaOH+H2O=Na2SIO3+2H2↑
（4）与金属作用
硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合，生成相应的金属硅化物。
二、硅的氯化物
硅的氯化物主要介绍SiCl4、SiHCl3等，它们和碳的卤化物CF4和CCl4相似，都是四面体的非极性分子，共价化合物，溶沸点都比较低，挥发性也比较大，易于用蒸馏的方法提纯它们。
在常温下，纯净的SiCl4、SiHCl3是无色透明的易挥发液体。
1.氯硅烷的物理性质
在常温下，纯净的SiCl4、SiHCl3是无色透明挥发性的液体，SiHCl3比SiCl4具有更强的刺鼻气味。
SiCl4：沸点为57.6℃，分子量170，液体密度1.47 g/cm3
SiHCl3：沸点为31.8℃，分子量135.45，液体密度1.32 g/cm3
2.化学性质
a.易水解、潮解，在空气中强烈发烟
易水解、潮解：
SiCl4+（n+2）H2O→SiO2·nH2O+4HCl
SiHCl3+nH2O→SiO2·nH2O+3HCl
b.易挥发、易气化、易制备、易还原。
c.SiHCl3易着火，发火点28℃，燃烧时产生HCl和Cl2，着火点为220℃。
d.对金属极为稳定，甚至对金属钠也不起反应。
e.其蒸汽具有弱毒性，与无水醋酸及二氮乙烯的毒性程度极为相同。
SiHCl3
SiHCl3还原制备超纯硅的方法，在生产中被广泛的应用和迅速发展。因为他容易制得，解决了原料问题，容易还原成单质硅，沉积速度快，解决了产量问题，它的沸点低，化学结构的弱极性，使得容易提纯，产品质量高，利用它对金属的稳定性，在生产中常用不锈钢作为材质。但有较大的爆炸危险，因此在操作过程中应保持设备的干燥和管道的密封性，如果发现微量漏气，而不知道在什么地方时，可用浸有氨水的棉球接近待查处，若有浓厚白色烟雾就可以断定漏气的地方。
原理如下：
2HCl+2NH4OH→2NH4Cl+H2O
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