保温层结构对感应加热制备太阳能级多晶硅影响的数值模拟研究

定向凝固技术是制备太阳能级多晶硅的主要制备技术.在该技术路线之中,优化多晶铸锭炉的热场结构和控制硅熔体的对流形态是获得高品质多晶硅的有效途径之一.本文设计了三种热场保温层,通过分析不同保温层下坩埚内硅熔体的热场、流场、固液界面、氧含量等的变化,确定了优化的保温层结构.研究发现,在传统固化碳毡保温层中引入石墨层可以使多晶炉内形成两个“热源”,提高多晶炉的热效率,使其能耗降低了38.5;;在洛伦兹力的作用下硅熔体中仅存在一个上下贯通的涡流,有利于硅中杂质原子的挥发.同时,添加石墨保温层后固液界面的形状由“W”状转变为凹状,其上的氧含量有所降低,并且V/Gn值在整个固液界面范围内均大于临界值,可以有效抑制氧沉淀.可见,在感应加热多晶硅生长系统中,采用固化碳毡+石墨保温层时,有利于降低多晶硅的生产成本并提高多晶硅的品质.     

半固态处理对Al-50wt;Si合金初晶硅形貌的影响研究

提高初晶硅的收率是Al-Si合金法制备太阳能级多晶硅的研究热点之一.本文对成分为Al-50wt; Si合金在580℃进行半固态热处理,分析初晶硅的形貌以及Al元素含量的变化.结果表明:随半固态处理时间的增加,初晶硅的尺寸逐渐增大,其原因是在熟化机制的作用下,尺寸为0.15～0.7 mm的初晶硅的含量显著增加,这一结果导致初晶硅的收率高于理论收率.同时,经过半固态热处理,片状初晶硅之间的富Al层容易酸洗去除,降低了初晶硅中的Al含量.     

一种有机酰腙类配体及其金属凝胶的结构及性能

设计合成了一种带有长链烷基和配位基团的新型有机配体2-吡啶甲醛-4'-十二烷氧基苯甲酰腙(简称L),并采用核磁(1H-NMR)、红外(FTIR)、电喷雾质谱(ESI-MS)和元素分析确认其结构.在乙醇和水的混合溶剂中,配体L可使溶剂凝胶化,并可与多种金属离子(Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)作用,形成金属凝胶.采用扫描电镜分析表明,L自身形成的凝胶及金属凝胶的微观形貌均为相互搭接的纤维状结构.采用紫外光谱分析表明在乙醇溶液中L分子形成了聚集体.采用平板流变仪分析表明引入金属离子可提高凝胶的强度.进一步合成了L与Cu(Ⅱ)的配合物,通过对比配合物与金属凝胶的红外光谱和紫外光谱,证明金属凝胶中配体L与金属离子间形成了配位作用.