硅烷法

硅镁合金制备硅烷气体工艺也称小松法工艺。硅镁合金法制备硅烷的工艺流程非常简练。小松法制备硅烷工艺历史上研究最多的工艺路线，实现过年产5 吨规模的试验性的生产装置线。该方法的主要反应有:

Si+Mg-->Mg2Si

Mg2Si + NH4Cl-->SiH4+MgCl26NH3

第一步反应在真空或保护气氛下进行。第二步反应在低温液氨下进行，其中生产的氯化镁在液氨环境下与液氨络合成六氨氯化镁。由于成本过高，该方法目前还没有应用于千吨级规模的生产线上。硅镁合金法工艺到目前为止还没有用于大规模多晶硅生产线。该方法用于大规模生产线上主要要解决的问题是:1)液氨的循环利用。要实现液氨循环利用，必须实现从六氨氯化镁络合物中的氨分离出来，实现氨的循环利用;2) 传统的小松法制备硅烷气体采用的是批次式反应，要实现大规模生产，该反应需要改成连续式反应，否则很难实现规模化生产;3) 该工艺中氨的循环量很大，需要补充大量的冷量，如何实现冷量和热量的充分利用来降低能耗过高的问题需要做进一步改进。

氯硅烷歧化反应法，此法利用如下氯硅烷的合成和歧化反应来获得硅烷:

Si + 2H2 + 3SiC14-->4SiHCl3

6SiHCl3-->3SiH2Cl2 + 3SiCl4

4SiH2Cl2-->2SiH3Cl + 2SiHCl3

2SiH3Cl-->SiH2Cl2 + SiH4

整个过程是闭路，一方投入硅与氢，另一方获得硅烷，因此排出物少，对环保环境有利，同时材料的利用率高。该方法已经实现千吨级规模生产水平。美国REC( 前身为Asimi) 采用该方法来制备硅烷气体。

采用氢化铝钠与四氟化硅气体反应合成硅烷气体，化学反应如下:

NaALH4+SiF4-->NaALF4+SiH4

反应生产的粗硅烷气体经吸附塔、脱重塔和脱轻塔纯化精制，把粗硅烷气体纯度提升到6N 以上的高纯度电子级硅烷气体，再经过低温液化处理制得的液态硅烷储存在产品硅烷储槽内，通过蒸发液态的硅烷气体变成常温的硅烷气体供硅烷还原多晶硅工段使用。以上反应中使用的四氟化硅气体利用化肥企业的副产物氟硅酸制得或用其它方法制得。美国MEMC 公司采用该方法已经大规模生产多晶硅，技术已经很成熟，已经在20 年前用于年产千吨级以上的多晶硅生产线上。

生产甲基氯硅烷澄清桶馏分的气相色谱分析[刊,俄]/Troitskaya N.N.;Los' E.V.;Bochdarev V.N.//Ж.aHaЛ.XИM.-1989,44(1).-115~119 《分析化学文摘 》1990.7

将硅烷偶联剂配成 0.5~1%浓度的稀溶液，使用时只需在清洁的被粘表面涂上薄薄的一层，干燥后即可上胶。所用溶剂多为水、醇(甲氧基硅烷选择甲醇，乙氧基硅烷选择乙醇)、或水醇混合物，并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜。除氨烃基硅烷外，由其它硅烷偶联剂配制的溶液均需加入醋酸作水解催化剂，并将pH值调至3.5~5.5。长链烷基及苯基硅烷由于稳定性较差，不宜配成水溶液使用。氯硅烷及乙氧基硅烷水解过程中伴随有严重的缩合反应，也不宜配成水溶液或水醇溶液使用，而多配成醇溶液使用。水溶性较差的硅烷偶联剂，可先加入 0.1~0.2%(质量分数)的非离子型表面活性剂，然后再加水加工成水乳液使用。

将硅烷偶联剂直接加入到胶粘剂组分中，一般加入量为基体树脂量的 1~5%。涂胶后依靠分子的扩散作用，偶联剂分子迁移到粘接界面处产生偶联作用。对于需要固化的胶粘剂，涂胶后需放置一段时间再进行固化，以使偶联剂完成迁移过程，方能获得较好的效果。

实际使用时，偶联剂常常在表面形成一个沉积层，但真正起作用的只是单分子层，因此，偶联剂用量不必过多。

硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法，前者是用稀释的偶联剂处理填料表面，后者是在树脂和填料预混时，加入偶联剂的原液。

硅烷偶联剂配成溶液，有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散，溶剂是水和醇配制成的溶液，溶液一般为硅烷(20%)、醇(72%)、水(8%)，醇一般为乙醇(对乙氧基硅烷)甲醇(对甲氧基硅烷)及异丙醇(对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷)因硅烷水解速度与PH值有关，中性最慢，偏酸、偏碱都较快，因此一般需调节溶液的PH值，除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，调节PH值至4-5，氨基硅烷因具碱性，不必调节。因硅烷水解后，不能久存，最好现配现用，最好在一小时内用完。

1、混凝土龄期:被处理的混凝土龄期不少于28天，或修补后不少于14天。为保证硅烷浸渍处理效果，应使表面尽量干燥以达到最佳渗透效果。

2、用法和用量:用量最高可按300克/平方米施工，具体用量按照设计要求和混凝土的吸收能力确定。

3、施工设备:大面积施工建议使用无气喷涂设备，效率高，损耗少;小面积施工可使用刷子或刮刀。

4、养护:硅烷施工后至少保证24小时内不淋雨，自然风干;为确保理想的处理效果，在夏季应保持表面干燥至少36小时以上，冬季至少干燥72小时以上。

处理混凝土地面后，表面效果图: