本技术涉及多晶硅生产技术,介绍了一种专用于多晶硅氢化系统的保护涂层及其制备方法和喷涂装置。该保护涂层由抑制层、磨蚀层和封严层组成,其中磨蚀层位于抑制层和封严层之间。
背景技术
“双碳”战略目标和能源转型升级的大趋势下,光伏发电是最核心的技术,是重点发展的新兴产业。作为制造光伏电池板不可或缺的基础材料,高纯多晶硅材料也迎来了新的发展机遇。SiHCl3
是改良西门子法生产多晶硅的原料,主要是通过氢化系统在温度为600℃~800℃,压力为2~4MPa条件下,向氢化炉内加入硅粉、H2
、SiCl4
反应生成SiHCl3
和HCl副产物。反应过程中,会产生一些未反应硅粉和杂质,为提高硅粉的回收率、降低产品中杂质的含量,在氢化炉中设有旋风分离器。当氯硅烷和硅粉在氢化炉内不断流化时,硅颗粒和HCl会导致氢化炉内壁和旋风分离器磨蚀剥落,加速设备的损坏,增加了设备检修更换频次,同时磨损内壁产生的杂质容易使产品杂质含量升高。
保护涂层已成为延长氢化系统设备部件使用寿命的一种有前途的解决方案。目前,保护涂层通常为分层结构,包括粘接层和耐腐蚀层,一般通过喷涂方式依次将粘接层和耐腐蚀层喷涂至氢化炉内壁以及旋风分离器上,以对氢化炉和旋风分离器进行保护。然而,氢化炉使用过程中,其内壁以及旋风分离器中含有的Fe、B、P等元素会发生外扩散,进入氢化炉反应腔体内,导致SiHCl3
杂质含量增加,影响多晶硅生产质量。同时,现有喷涂方式对保护涂层的耐腐蚀性有较大负面影响,导致保护涂层耐腐蚀性降低,无法充分发挥保护效果。
因此,有必要提供一种多晶硅氢化系统保护涂层及其制备方法与喷涂装置,通过优化保护涂层成分,配合合理保护涂层制备方法,并使用适宜装置进行保护涂层喷涂,提升保护涂层耐腐蚀性能以及保护涂层与被保护面之间的结合性能,同时方便进行喷涂。
实现思路