{"id":27441,"date":"2023-07-31T15:41:22","date_gmt":"2023-07-31T20:41:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mpechicago.com\/hoge-zuiverheid-silicium-slijpen\/"},"modified":"2025-05-01T23:23:57","modified_gmt":"2025-05-02T04:23:57","slug":"hoge-zuiverheid-silicium-slijpen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mpechicago.com\/nl\/hoge-zuiverheid-silicium-slijpen\/","title":{"rendered":"Hoge zuiverheid silicium slijpen"},"content":{"rendered":"\n

In deze casestudy onderzoeken we het gebruik van MPE’s precisieapparatuur voor het verkleinen van de deeltjesgrootte voor het vermalen van siliciumkorrels tot zaad voor wervelbedreactoren (FBR’s). Dit proces is de sleutel tot het produceren van een extreem zuiver silicium met een fractie van de energie in vergelijking met andere raffinagemethoden. <\/h3>\n\n
\n
\n
\"\"
Een IMD 79 Gran-U-Lizer<\/a> die speciaal is ontworpen voor gebruik bij het verkleinen van de grootte van siliciumdeeltjes.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n

Een MPE-engineered Gran-U-Lizer met speciale keramische rollen en non-ferro productcontactoppervlakken die worden gebruikt voor het verkleinen van silicium, blinkt om twee redenen uit in het gebruik ervan:<\/p>\n\n

    \n
  1. Het verkleint siliciumkorrels tot smalle <\/strong>deeltjesgrootteverdelingen (met een bereik van 200-450 \u03bcm), ideaal voor siliciumzaad; dit is een van de variabelen die belangrijk zijn voor het handhaven van het continue FBR-proces.<\/li>\n\n\n\n
  2. Het behoudt de zuiverheid van de productstroom.<\/strong> Normale verkleiningstechnologie zou onaanvaardbare niveaus van ijzerhoudende verontreinigingen en\/of andere niet-siliciumelementen met zich meebrengen. De Gran-U-Lizers van MPE geven aanzienlijk minder verontreinigingen af dan elke andere technologie voor het verkleinen van de grootte. Dit verschil vertaalt zich in silicium met een hogere zuiverheid, wat resulteert in meer winstgevendheid voor de fabrikant. <\/li>\n<\/ol>\n\n
    \n\n

    Processtroom van het omzetten van silica naar eindproducten, en waar MPE daarin past<\/h2>\n\n
    \"Processtroom
    Een vereenvoudigde processtroom van het omzetten van silica in silicium eindproducten.<\/figcaption><\/figure>\n\n

    Ongeraffineerd silica (meestal kwarts) wordt eerst verwerkt tot silicium van metallurgische kwaliteit (MG-Si). Vervolgens wordt de MG-Si verwerkt tot silaangas. Vervolgens combineren wervelbedreactoren (FBR’s), met behulp van MPE-granulizers, silaangas, siliciumzaad en waterstof om ultrazuivere stukjes silicium te produceren. Stukjes silicium worden vervolgens tot blokken gesmolten en tot wafels gesneden. Deze chips komen terecht in veel producten zoals zonnecellen, camerasensoren en computerchips. <\/p>\n\n

    Wat zijn FBR’s?<\/h3>\n\n

    FBR’s zijn een relatief nieuwere verfijningstechnologie die silaangas (SiH4<\/sub>) en siliciumzaad (Si) omzet in 99,9999% zuivere (of meer) siliciumkorrels. Producenten smolten vervolgens de siliciumkorrels die uit het FBR-proces kwamen tot blokken. Fabrikanten van computerchips, CPU’s, beeldsensoren en fotovolta\u00efsche cellen snijden deze staven in wafers om hun producten te maken. <\/p>\n

    \n
    \"\"
    Fabrikanten snijden siliciumstaven in Czochralski-wafels om CPU’s, chips, beeldsensoren en fotovolta\u00efsche (PV) cellen te maken, onder andere afhankelijk van hun zuiverheid.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n

    FBR’s zijn een veelbelovend alternatief voor de Siemens-methode (ook wel het Siemens-proces genoemd), een veel gebruikelijkere productietechnologie voor het produceren van geraffineerd silicium om blokken van te maken. De Siemens-methode is een relatief volwassen technologie, terwijl FBR’s pas sinds kort op grote schaal worden toegepast. <\/p>\n\n

    Een belangrijke factor die deze twee technologie\u00ebn onderscheidt, is hun energieverbruik. De Siemens-methode verbruikt enorme hoeveelheden energie, en dus zijn dit soort faciliteiten alleen winstgevend als elektriciteit overvloedig en goedkoop is. FBR’s daarentegen gebruiken 90% minder energie om dezelfde hoeveelheid silicium te produceren in vergelijking met de Siemens-methode. Het lagere elektriciteitsverbruik betekent dat FBR’s winstgevend kunnen worden ge\u00ebxploiteerd in veel landen en regio’s die anders niet winstgevend zouden zijn om in te opereren. Daarnaast leveren FBR’s ook veel milieuvoordelen op. <\/p>\n\n

    Waarom zouden producenten de Siemens-methode verkiezen boven FBR’s?<\/h3>\n\n

    FBR’s zijn moeilijk te schalen en te bedienen. Fabrieksingenieurs zijn pas onlangs begonnen met het overwinnen van de uitdagingen van het schalen van FBR’s, die afhankelijk zijn van vloeistofdynamica die plaatsvindt in een continu<\/em> proces – niet een batchproces zoals in de Siemens-methode. Omdat FBR-technologie pas sinds kort marktrijp is en een enorme investering vooraf vereist, zijn FBR’s op het moment van publicatie van dit artikel slechts goed voor 5% van de siliciumproductie.<\/a> <\/p>\n

    \n
    \"\"
    Bron: lezing over zonnecellen op basis van wafersilicium<\/a>. Geen band met MPE. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n

    De siliciummarkt en het belang van zuiverheid<\/h3>\n\n

    Een deel van het succes (d.w.z. winstgevendheid) van raffinaderijen is hun vermogen om silicium met een hoge zuiverheid te produceren, zo niet gewoon de hoogst mogelijke zuiverheid. Silicium met een hogere zuiverheid kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor zonnecellen met een grotere effici\u00ebntie, wat een grotere elektrische output en levensduur van het product oplevert. <\/p>\n\n

    Veel voorkomende toepassingen van geraffineerd silicium op basis van zuiverheid zijn:<\/p>\n\n