刘宁
,
张国梁
,
李廷举
,
张剑
,
马晓东
,
罗大伟
材料导报
随着光伏市场需求不断增加,满足光伏电池技术经济指标要求的硅材料出现严重短缺,低成本提纯冶金硅至太阳能级硅的工艺技术越来越受到广泛重视.分析了国内外光伏产业的发展现状和趋势,重点介绍了冶金法提纯太阳能级硅工艺中的湿法精炼、定向凝固、真空熔炼、造渣法、电子束精炼和离子束精炼等常用技术的原理与研究现状,并进行了比较分析,展望了应用前景.
关键词:
太阳能级硅
,
冶金法
,
提纯
罗大伟
,
孙金玲
,
张爽
,
卢一平
,
张国良
,
李廷举
功能材料
磷是多晶硅中的主要杂质元素之一,目前采用的酸洗以及定向凝固工艺无法将其含量降低到太阳能级多晶硅所要求的范围之内。采用自行设计的真空电磁感应熔炼炉及定向凝固炉研究了真空度、精炼时间和精炼温度对除磷效果的影响。研究结果表明当炉内压强为5.0×10-1 Pa时,精炼温度和时间分别为1723K和60min时,精炼后硅中磷含量由原来的2.0×10-5（质量分数）降低到1.8×10-6（质量分数）;研究推导出了在压强为5×10-1Pa下磷的含量随精炼时间和精炼温度的关系式如下：XP=X0Pexp[（-1.43×10-4-3.1×10-7T）t]同时还对真空感应熔炼除磷过程进行了热力学与动力学分析。
关键词:
多晶硅
,
电磁感应熔炼
,
动力学
,
热力学
罗大伟
,
郭进
,
阎志明
,
李廷举
稀有金属材料与工程
研究了强磁场对Al-Mn合金中A16Mn相形态的影响.在保持磁场度不变的情况下,对不同温度下的凝固组织进行观察,发现磁场对Al-Mn合金中A16Mn相形态产生了明显的影响,强磁场使A16Mn相在凝固时产生了聚合和定向排列的效果,同时对A16Mn析出相取向后聚集长大的过程进行了研究,并给出了相应的理论分析.
关键词:
强磁场
,
Al-Mn合金
,
Al-Mn相
,
取向
张剑
,
马晓东
,
罗大伟
,
刘德华
,
刘宁
,
李廷举
功能材料
采用复合定向凝固法制备多晶硅铸锭,在精炼和定向凝固过程中施加电磁场控制柱状晶生长过程.实验制得平行于铸锭中心轴的柱状晶,直径约为1mm,铸锭表面质量良好.分析表明金属杂质并未在晶界处发生聚集;且沿铸锭轴向分布也有明显改善,增加了铸锭的有效提纯长度.并通过理论计算探讨了晶体生长速度和定向凝固次数对杂质去除效果的影响.
关键词:
多晶硅
,
定向凝固法
,
提纯
罗大伟
,
孙金玲
,
张爽
,
张国良
,
李廷举
功能材料
当今多晶硅已成为最主要的光伏材料,利用定向凝固工艺生产铸造多晶硅铸锭已成为业界广为采用的方法,但目前利用定向凝固工艺生产出来的多晶硅铸锭仍存在较多的缺陷,例如材料利用率低以及组织不均匀等问题.为了进一步优化铸造工艺,采用自行设计的真空电磁感应熔炼炉及定向凝固炉进行了多晶硅定向凝固实验.重点对比研究了石英坩埚和石英陶瓷坩埚对铸锭质量的影响.研究表明相对于石英坩埚而言,具有涂层的石英陶瓷坩埚不但可以防止铸锭产生裂纹,而且铸造出的多晶硅铸锭具有表面质量好以及相对发达粗大的柱状晶组织,平均晶粒尺寸为3～4mm.同时氯化硅涂层可以有效地降低铸锭中杂质氧的含量.
关键词:
铸造多晶硅
,
石英陶瓷坩埚
,
氮化硅涂层
李吉祥
,
罗大伟
,
李廷举
,
曹志强
机械工程材料
研究了在交变磁场作用下磁场频率变化对7050铝合金小型方坯静态成型铸坯熔体的弯液面、显微组织以及元素分布的影响.结果表明:当磁场频率为777 Hz时弯液面较高;未施加磁场时铸坯的晶粒较粗,存在明显的粗大第二相,而施加磁场后铸坯的组织由细小、均匀的等轴晶构成,第二相基本呈网状分布;施加磁场后合金晶粒明显细化,晶粒尺寸由施加磁场前的171μm减小到121～128μm;施加磁场后,熔体内部金属元素都有部分烧损,当频率为777 Hz时,镁、锌、铜三种元素分布比较均匀.
关键词:
7050铝合金
,
方坯
,
弯液面
,
显微组织
,
交变磁场
李志军
,
王红英
,
汤伟杰
,
罗大伟
人工晶体学报
以碳酸锂、碳酸锰和磷酸二氢铵为原料,以蔗糖为碳源,采用固相法制备了LiMnPO4/C复合正极材料.利用正交试验考察了焙烧温度、焙烧时间、球磨时间、锂锰摩尔比和蔗糖用量对材料首次放电比容量的影响,得到了最佳工艺条件.通过XRD、SEM、同步热分析仪和充放电测试仪等测试了材料的结构和电化学性能.所得材料在室温下电流密度为0.1C、0.5C和1C时首次放电比容量分别为130.5 mAh/g、125.8 mAh/g和117.1 mAh/g,经过50次循环性能测试后容量分别为113.2 mAh/g、98.1 mAh/g和85.4 mAh/g;在电流密度为0.1C且温度为60℃时,其首次放电比容量为156.4 mAh/g,测试结果表明循环性能较好.
关键词:
LiMnPO4/C
,
正交试验
,
锂离子电池
,
正极材料
