Bagaimanakah unsur surih dalam logam silikon menjejaskan proses organosilikon hiliran?

Pengeluaran organosilicon adalah salah satu aplikasi hiliran yang paling pentinglogam silikon. Kekotoran dalam logam silikon tidak wujud dalam keadaan "bebas", sebaliknya membentuk fasa sebatian antara logam tertentu dengan silikon-seperti Si₂Al₂Ca, Si₈Al₆Fe₄Ca, dll. Morfologi, pengedaran dan kandungan fasa kekotoran ini secara langsung menentukan kereaktifan logam silikon dalam sintesis organosilikon.

Industri organosilikon mempunyai keperluan yang ketat mengenai kandungan kekotoran logam silikon:

Kesan Aluminium (Al): "Racun" Pemangkin

Aluminium adalah yang paling berkaitan dengan kekotoran dalam sintesis organosilicon. Mekanisme impaknya adalah seperti berikut:

Kesan Positif (Jumlah Yang Sesuai):

Jumlah aluminium yang sesuai (0.1%-0.2%) boleh membentuk fasa aloi Cu-Al dengan mangkin kuprum, meningkatkan aktiviti pemangkin.

Aluminium juga boleh menggalakkan penukaran silikon dan memendekkan tempoh induksi.

Kesan Negatif (Jumlah Berlebihan):

Kandungan aluminium yang berlebihan akan membentuk fasa aloi Si-Al yang stabil dengan silikon, menghalang sentuhan antara silikon dan klorometana.

Aluminium akan mengubah keadaan elektronik permukaan mangkin, mengurangkan selektiviti produk utama, dimetildichlorosilane.

Kekotoran aluminium akan memendap pada dinding dalam reaktor, menjejaskan pemindahan haba dan-kestabilan operasi jangka panjang.

Pengaruh Kalsium (Ca): Pengatur Kereaktifan

Kalsium memainkan peranan yang sama dengan aluminium dalam sintesis organosilikon, tetapi laluan pengaruhnya berbeza:

Kesan Positif (Jumlah Yang Sesuai):

Kalsium boleh menggalakkan penukaran silikon. Kajian telah menunjukkan bahawa kandungan kalsium 0.05%-0.10% memberi kesan positif terhadap tindak balas.

Kalsium boleh meningkatkan kebolehaliran serbuk silikon.

Kesan Negatif (Berlebihan atau Tidak Mencukupi):

kandungan kalsium yang terlalu rendah (<0.03%): Insufficient reactivity, decreased silicon conversion rate.

Too high calcium content (>0.15%): Pembentukan fasa kekotoran lengai seperti Si₂Al₂Ca, menghalang tindak balas silikon selanjutnya.

Turun Naik Kalsium: Ketidakstabilan dalam kandungan kalsium membawa kepada pelarasan yang kerap dalam suhu tindak balas, meningkatkan kesukaran kawalan proses.

Pengaruh Besi (Fe): -Pedang Bermata Dua

Besi adalah kekotoran yang paling banyak dalam silikon logam, tetapi pengaruhnya terhadap sintesis organosilikon agak ringan: