通过在硅铝合金熔体中添加不同原子分数(0,10%,20%,30%)的锡制备了合金铸锭, 研究了锡的添加对该合金铸锭中初晶硅枝晶宽度及回收率的影响。结果表明: 初晶硅枝晶宽度随着锡含量的增加而增大, 当合金铸锭中硅原子分数为31.86%、锡原子分数由0增至30%时, 初晶硅平均枝晶宽度由490 μm增大至710 μm; 较低硅含量合金铸锭中的初晶硅枝晶宽度较大, 锡的添加对枝晶宽度的增大效果也更明显; 初晶硅的回收率随着锡含量的增加而增大, 当锡原子分数由0增至30%时, 实际回收率由62%增至85%。
所属栏目
试验研究国家自然科学基金资助项目(51104028); 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110041120031)
收稿日期
2015/3/312016/6/30
作者单位
李佳艳:大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁省太阳能光伏系统重点实验室, 大连 116024
曹盼盼:大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁省太阳能光伏系统重点实验室, 大连 116024
刘 瑶:大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁省太阳能光伏系统重点实验室, 大连 116024
李亚琼:大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁省太阳能光伏系统重点实验室, 大连 116024
贾朋军:大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁省太阳能光伏系统重点实验室, 大连 116024
倪 萍:大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁省太阳能光伏系统重点实验室, 大连 116024
谭 毅:大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁省太阳能光伏系统重点实验室, 大连 116024
备注
李佳艳(1980-), 女, 内蒙古通辽人, 副教授, 博士。
引用该论文:
LI Jia-yan,CAO Pan-pan,LIU Yao,LI Ya-qiong,JIA Peng-jun,NI Ping,TAN Yi.Effects of Sn Addition on Dendrite Width and Recovery Ratio of Primary Silicon in Si-Al Alloy Ingot[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(9):14～17
李佳艳,曹盼盼,刘 瑶,李亚琼,贾朋军,倪 萍,谭 毅.锡添加对硅铝合金铸锭中初晶硅枝晶宽度及回收率的影响[J].机械工程材料,2016,40(9):14～17
参考文献
【1】
冯瑞华, 马廷灿, 姜山,等. 太阳能级多晶硅制备技术与工艺［J］. 新材料产业, 2007(5):59-62.
【2】
罗绮雯,陈红雨,唐明成.冶金法提纯太阳能级硅材料的研究进展［J］.中国有色冶金,2008(1):12-16.
【3】
马晓东,张剑,李廷举.冶金法制备太阳能级多晶硅的研究进展［J］.铸造技术,2008,29(9): 1288-1291.
【4】
吕东, 马文会, 伍继君, 等. 冶金法制备太阳能级多晶硅新工艺原理及研究进展［J］. 材料导报, 2009,23(5): 30-33.
【5】
LEE W, KIM J, JANG B,et al. Metal impurities behaviors of silicon in the fractional melting process［J］. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2011,95(1):59-62.
【6】
WEISS T, SCHWERDTFEGER K. Chemical equilibria between silicon and slag melts［J］. Metallurgical and Materials Transactions B, 1994, 25(4): 497-504.
【7】
YOSHIKAWA T, MORITA K. Removal of phosphorus by the solidification refining with Si-Al melts ［J］. Science and Technology of Advanced Materials, 2003, 4(6): 531-537.
【8】
YOSHIKAWA T, MORITA K. Refining of Si by the solidification of Si-Al melt with electromagnetic force［J］. ISIJ International, 2005,45(7):967-971.
【9】
YOSHIKAWA T, MORITA K. Removal of B from Si by solidification refining with Si-Al melts［J］. Metallurgical and Materials Transactions B, 2005,36(6):731-736.
【10】
YOSHIKAWA T, ARIMURA K, MORITA K. Boron removal by titanium addition in solidification refining of silicon with Si-Al melt［J］. Metallurgical and Materials Transactions B, 2005, 36(6): 837-842.
【11】
YOSHIKAWA T, MORITA K.Refining of silicon during its solidification from a Si-Al melt［J］. Journal of Crystal Growth, 2009,311(3):776-779.
【12】
HU L, WANG Z, GONG X, et al. Impurities removal from metallurgic Al-grade silicon by combined Sn-Si and Al-Si refining processes［J］. Metallurgical and Materials TransactionsB,2013,44(4):828-836.
【13】
ZHAO L, WANG Z, GUO Z, et al. Low-temperature purification process of metallurgical silicon［J］.Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2011,21(5):1185-1192.
