polvo de silicio (incluyendo las escalas micrométrica y nanométrica) tiene una amplia gama de aplicaciones en diversos campos debido a su alta actividad química, gran superficie específica y propiedades semiconductoras. Por ejemplo:

1. Industria electrónica y de semiconductores
Circuitos integrados y chips: El polvo de silicio de alta pureza (superior al 99,999 %) es una materia prima para la fabricación de silicio monocristalino y silicio policristalino, utilizado en dispositivos semiconductores, CPU, GPU y otros chips.
Industria fotovoltaica: La oblea de silicio de las células solares se procesa a partir de polvo de silicio (por ejemplo, cortando lingotes de silicio cultivados mediante el método CVD).
Materiales de embalaje electrónico: El polvo de nanosilicio se utiliza para adhesivos conductores y rellenos térmicos para mejorar la disipación del calor y la conductividad de los componentes electrónicos.

2. Nueva energía y baterías

Material del electrodo negativo para baterías de iones de litio: el polvo de nano silicio reemplaza el electrodo negativo de grafito tradicional, con una capacidad teórica (4200 mAh/g) que supera ampliamente al grafito (372 mAh/g), pero el problema de la expansión debe resolverse (como el uso de materiales compuestos de carbono y silicio).
Batería de estado sólido: el polvo de silicio se combina con electrolito sólido para mejorar la densidad de energía y la estabilidad del ciclo.

Entonces, ¿cuáles son las métodos de producción de polvo de silicio De hecho, existen diversos métodos para preparar polvo de silicio, y se seleccionan diferentes procesos según la pureza, el tamaño de partícula y los requisitos de aplicación. Los siguientes son métodos de preparación comunes:

1. Método de trituración mecánica, su principio es procesar materiales de silicio en forma de bloques en polvo mediante trituración física, molienda de bolas o trituración por flujo de aire.
Proceso: El primer paso es la trituración gruesa: se utiliza una trituradora de mandíbulas para triturar los bloques de silicio a nivel milimétrico. A continuación, se realiza la molienda fina: se utiliza un molino de bolas o un molino vibratorio, añadiendo gas inerte (como nitrógeno) para evitar la oxidación. Finalmente, se clasifica: se separa el polvo de silicio de diferentes tamaños de partícula mediante flujo de aire o tamizado.

Se caracteriza por su bajo costo y su idoneidad para la producción a gran escala. Sin embargo, la distribución del tamaño de partícula es amplia (en micrómetros), lo que puede introducir impurezas.

2. Método de deposición química de vapor (CVD) , que funciona descomponiendo silano (SiH₄) o clorosilano (como SiCl₄) a altas temperaturas para producir partículas de silicio.

Ecuación de reacción:
SiH4ΔSi+2H2
SiCl4+2H2→Si+4HClSiCl4+2H2→Si+4HCl

Su proceso: Primero, se introduce un gas fuente de silicio en el reactor y se calienta a 800-1200 °C. A continuación, se ajusta el tamaño de partícula controlando la temperatura, el caudal de gas y la presión.

Se caracteriza por su alta pureza (superior al 99 %) y tamaño de partícula nanométrico. Sin embargo, su coste es elevado y puede utilizarse en campos de alta tecnología como la electrónica y la energía fotovoltaica.

3. Método de reducción de metales, su principio es reducir el dióxido de silicio (SiO₂) con metales activos como magnesio y aluminio.

Ecuación de reacción (reducción térmica de magnesio):
SiO2+2Mg→Si+2MgO

Proceso de preparación: Primero, mezcle SiO₂ y polvo de magnesio y reaccione a alta temperatura (650-800 ℃).
A continuación, se utiliza un lavado ácido (HCl) para eliminar el subproducto MgO.

Su característica principal es su bajo costo, pero la pureza se ve afectada por las materias primas. Se requiere una purificación adicional (como lavado ácido o flotación).

4. Método de electrólisis, su principio es electrolizar el silicato fundido o SiO₂ y precipitar el silicio en el cátodo.

Proceso de preparación: Se utiliza SiO₂ como materia prima para reaccionar con el ánodo de carbono a alta temperatura (>1400 ℃) para generar Si.

El cátodo recoge el silicio y lo tritura hasta convertirlo en polvo.

Se caracteriza por su alto consumo energético y su alta pureza (grado solar). Se utiliza principalmente para la producción y el procesamiento de silicio policristalino en polvo.

Los anteriores son los principales métodos de preparación de polvo de silicio, pero también existen otros métodos de preparación. SAT NANO es el mejor proveedor de polvo de silicio en China, utilizamos el Método de deposición química en fase de vapor (CVD) para producir nanopolvo de silicio de 50 nm y 100 nm. Si tiene alguna consulta, no dude en contactarnos. admin@satnano.com