
中國軟硅(硅材料)市場生產(chǎn)工藝復(fù)雜多樣,但是已經(jīng)形成了相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈,未來,隨著市場需求和環(huán)保要求的不斷提高,中國硅材料行業(yè)將繼續(xù)加強技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級,提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本,以滿足市場需求并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
隨著環(huán)保要求的提高,軟硅生產(chǎn)企業(yè)需加強環(huán)保治理和節(jié)能減排,推廣綠色生產(chǎn)技術(shù)和清潔能源,降低能耗和污染物排放,提高資源利用效率。如工業(yè)硅生產(chǎn)中,改進爐型結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝,減少粉塵、廢氣排放;有機硅生產(chǎn)中,提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率,降低原材料消耗和廢棄物產(chǎn)生。
借助先進的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和智能化,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如在工業(yè)硅冶煉中,利用智能控制系統(tǒng)精準控制電爐溫度、加料速度等參數(shù);在硅膠生產(chǎn)中,采用自動化生產(chǎn)線和智能檢測設(shè)備,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性。
為滿足科技進步和應(yīng)用需求,軟硅產(chǎn)品不斷向高端化發(fā)展,提高附加值和市場競爭力。如硅鋼生產(chǎn)向薄規(guī)格、超高磁感、更低鐵損、高頻率、高效方向發(fā)展,生產(chǎn)低碳綠色硅鋼;有機硅方面,開發(fā)高性能、高附加值的有機硅產(chǎn)品,如特種硅橡膠、硅油等,滿足航空航天、電子電器等高端領(lǐng)域需求。
全球化進程加速,軟硅企業(yè)需加強國際合作與交流,積極參與國際市場競爭,提高國際化經(jīng)營水平和綜合實力。比如國內(nèi)工業(yè)硅企業(yè)擴大出口,提高在國際市場的份額;有機硅企業(yè)通過海外投資、并購等方式,拓展國際市場渠道,提升品牌影響力。
企業(yè)將加大研發(fā)投入,積極探索和應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新裝備。如研究無酸酸洗工藝技術(shù)、低溫 HiB 不過?;に嚰夹g(shù)等,改進硅鋼生產(chǎn)工藝;在硅溶膠生產(chǎn)中,開發(fā)新的制備方法,提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。
中國軟硅市場生產(chǎn)工藝多樣,以下是幾種常見產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝調(diào)研:
工業(yè)硅
以硅礦石為原料,碳材料為還原劑在電爐中高溫熔煉,將硅元素從硅礦石中提取出來,主成分硅元素含量達 98% 以上,雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等,可通過在硅水包底部通入氧氣、空氣混合氣體除去部分雜質(zhì),再澆鑄成硅錠。
硅溶膠
國內(nèi)常用硅粉一步水解法,工藝簡單,但制備的硅溶膠顆粒大小在 10-20 納米左右,顆粒間界面不清晰,形貌非球形且無法控制,在高精度應(yīng)用中表現(xiàn)不佳。國外則常用離子交換法,雖對材料和操作工藝要求高,但制備的硅溶膠純度更高,顆粒大小和形狀控制更好。
硅鋼
分為無取向硅鋼和取向硅鋼。無取向硅鋼含硅量 0.10%-3.50%,按特定生產(chǎn)工藝形成無取向性變形織構(gòu),用于制作電機、馬達等鐵心;取向硅鋼含硅量 3.0% 以上,磁性具強烈方向性,用于制作變壓器鐵心。
硅基負極材料
主要有研磨硅、氧化硅和 CVD 硅三種類型。生產(chǎn)工藝方面,回轉(zhuǎn)爐和流化床是主要生產(chǎn)路線,各有利弊。貝特瑞等企業(yè)還開發(fā)出多款新型高性能硅碳復(fù)合負極產(chǎn)品,嘗試新型化學氣相沉積等革新工藝路線,改進升級傳統(tǒng)工藝制備高首效預(yù)鋰硅碳負極產(chǎn)品。
圖:軟硅生產(chǎn)工藝