專利名稱：制備無定形硅的方法和/或由此獲得的有機(jī)鹵硅烷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備無定形硅的方法和/或由此獲得的有機(jī)鹵硅烷。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的目的為提供一種明確說明的方法，其可在對(duì)材料和/或能源的需求特別低，和/或其特征為特別高的通用性。
依照本發(fā)明方法的第一個(gè)變化的方式，本發(fā)明涉及一種在溶劑中用金屬還原鹵硅烷來制備無定形硅的方法。
此方法是已知的，例如WO 0114250說明一種制備硅納米粒子的方法，其中，為了形成第一反應(yīng)混合物，第一步驟，即于溶劑中用金屬還原鹵硅烷，該混合物包括金屬鹵化物、無定形硅及鹵化硅納米粒子。因?yàn)楂@得的無定形硅是本方法的副產(chǎn)物，其并未詳述。恰恰相反，在三種其他方法步驟中，逐步發(fā)展該第一種混合物的目的為回收硅納米粒子。
所建議的溶劑，為各種各樣類型的二醇醚，混合物中可有非極性溶劑。
無定形指分子結(jié)構(gòu)單元不在晶格內(nèi)，而是任意排列的固體。
無定形硅(a-Si)可以相當(dāng)?shù)陀诰w硅制備成本的方式制備，因此形成高度需求的材料。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，所述目的于上述方法中用非極性溶劑作為溶劑而達(dá)成。
也可以用本發(fā)明的方法制得無定形硅，與傳統(tǒng)方式制得的無定形硅相比，反應(yīng)性大增。
術(shù)語(yǔ)“溶劑”，于此處意謂一種能在“溶劑”內(nèi)制備金屬的分散體的介質(zhì)，即該術(shù)語(yǔ)還想要包括簡(jiǎn)單分散體?！盁o極性或非極性”溶不具有極性基團(tuán)或官能團(tuán)，此類基團(tuán)的特性電子分布給予分子相當(dāng)大的電偶極矩，所以此類基團(tuán)帶給其他極性化合物以親和力。
經(jīng)發(fā)現(xiàn)依照本發(fā)明，在上述還原程序中用非極性溶劑提供黑色的無定形硅。該無定形硅并非“表面涂覆的”，所以反應(yīng)性特別高。與以傳統(tǒng)方式制得的棕色粉末的無定形硅不同，研究顯示其例如是用氯、甲硅烷基氯或O2或HO“表面-涂覆的”。
迄今該制備方法始終使用極性溶劑，必然導(dǎo)致所得硅的表面涂覆，其雖定名為“無定形”，但實(shí)際上因?yàn)槠浔砻嫱扛玻⒉皇羌儫o定形硅。例如，上述公開的方法也用機(jī)性溶劑(乙二醇醚)來實(shí)施。
優(yōu)選使用有機(jī)、非配位溶劑，如苯、甲苯。
使用的金屬，優(yōu)選為元素周期表第一或二族的金屬。優(yōu)選鈉，但用鎂也得過良好效果。
使用的鹵硅烷，優(yōu)選溴、氯、碘或氟的硅烷或溴、氯、碘或氟的有機(jī)硅烷。使用的鹵硅烷，更優(yōu)選為四鹵化硅，且尤其優(yōu)選四氯化硅(SiCl4)或四氟化硅(SiF4)。
為在溶劑中產(chǎn)生金屬的分散體，最好將金屬熔化于溶劑中，然而此種熔化并非絕對(duì)必要，也可使用金屬粉塵、金屬粉末等。重點(diǎn)是金屬應(yīng)處于下述狀態(tài)具有適合反應(yīng)的活化表面。
在金屬于溶劑中將熔化時(shí)，優(yōu)選使用非極性溶劑，其沸點(diǎn)高于所用金屬的熔點(diǎn)，而且操作是在高于金屬熔化溫度(鈉＝96℃)的反應(yīng)溫度、且低于所用非極性溶劑的沸點(diǎn)下進(jìn)行。也可在高壓下進(jìn)行。
依照本發(fā)明的方法，在適合溶劑回流的情況下實(shí)施是恰當(dāng)?shù)摹?br> 依照本發(fā)明的方法，用金屬鹵化物在混合物中獲得未涂覆的無定形硅。甚至此混合物，與無定形硅相比，也具有極高反應(yīng)性，所以可在希望的其他反應(yīng)使用。但是，無定形硅可通過分離法，自混合物分離，可用任何物理或化學(xué)方法。例如，物理分離法，如熔化、擠壓、離心、沉積法、浮選法等。化學(xué)法的實(shí)施方式，可用溶解金屬鹵化物但不與硅作不可逆反應(yīng)的溶劑混合物萃取洗滌該無定形硅。例如，用液氨制得涂氨的硅，而且希望的黑色純無定形硅可通過用泵抽吸氨來制得。
依照本發(fā)明的方法的另一變化法，本發(fā)明涉及通過硅與有機(jī)鹵化物反應(yīng)的方式制備有機(jī)鹵硅烷、特別是甲基氯硅烷的方法。
有機(jī)鹵硅烷中，甲基氯硅烷非常重要，因?yàn)樗鼈兪侵苽涔柩跬榈钠鹗籍a(chǎn)物。這些是一組氯化有機(jī)硅化合物，例如三氯甲基硅烷H3CSiCl3、二氯二甲基硅烷(H3C)2SiCl2及氯三甲基硅烷(H3C)3SiCl。甲基氯硅烷為無色、刺鼻氣味液體，其由于HCl釋放，而在空氣里強(qiáng)烈冒煙，用水水解，接著即形成縮合產(chǎn)物。
用銅作為催化劑，在約300℃溫度下，于流化床反應(yīng)器內(nèi)(Mueller-Rochow合成)粉碎的硅與甲基氯反應(yīng)形成甲基氯硅烷。這提供了甲基氯硅烷的混合物，其通過分餾分離為各個(gè)組分。由硅及氯苯合成氯苯基硅烷，在有銅或銀存在的情況下，原則上依此方式實(shí)施。
所以有機(jī)鹵硅烷可在相對(duì)適度的溫度(約300℃)下，僅借助于催化劑(其實(shí)例為銅或銀)制得。無催化劑，則僅可能在1200℃溫度以上的溫度下制得。
開始提到的目的，于本方法變化方式中通過硅與有機(jī)鹵化物反應(yīng)制備有機(jī)鹵硅烷，特別是甲基氯硅烷，無定形硅與有機(jī)鹵化物反應(yīng)達(dá)成。
本發(fā)明的方法，具有下述優(yōu)點(diǎn)無定形硅與有機(jī)鹵化物反應(yīng)，于低于現(xiàn)有技術(shù)中的溫度下進(jìn)行。其他優(yōu)點(diǎn)可在無催化劑的情況下，低于迄今已知的反應(yīng)溫度(約1200℃)下進(jìn)行。然而，該方法也可在使用催化劑(例如銅或銀)的情況下進(jìn)行。在該種情況下，反應(yīng)可在＜300℃溫度下進(jìn)行。比Mueller-Rochow合成有利之處為節(jié)省催化劑材料和/或節(jié)省能源。
上述的依照本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)，以使用無定形硅為基礎(chǔ)。
無定形指分子結(jié)構(gòu)單元不在晶格內(nèi)，而任意排列的固體。無定形硅(a-Si)可以相當(dāng)?shù)陀诰w硅制備成本的方式制得，因此成為一種大量需求的材料。迄今以傳統(tǒng)方式制得的無定形硅，如研究所顯示的，在較大或較小程度上被污染，因?yàn)槔缬寐?、甲硅烷基氯化物或氧或氧化氫“表面涂覆”。此材料為棕色粉末。其適合于本發(fā)明的方法。
對(duì)比之下，如今已用新方法制備高純度無定形硅(呈黑色)。該無定形硅并非“表面涂覆”，而且以反應(yīng)性特別高為特征。在此黑色無定形(未涂覆)硅與有機(jī)鹵化物反應(yīng)時(shí)，可以此方式在特別低溫度和/或無催化劑的情況下制得有機(jī)鹵硅烷，因?yàn)樵摵谏珶o定形硅以反應(yīng)性特別高為特征。
本發(fā)明方法使用的黑色無定形(未涂覆)硅是，例如，通過鹵硅烷與金屬在溶劑中反應(yīng)而制得，所用的溶劑為無極性(非極性)溶劑。所用“溶劑”一詞意指能制備金屬在“溶劑”中的分散體的介質(zhì)，即本詞也期望包括簡(jiǎn)單分散體?！盁o極性或非極性”溶劑具有非極性基團(tuán)或官能團(tuán)(其特性電子分布給予分子以相當(dāng)大的電偶極矩)，所以該基團(tuán)帶給其他極性化合物以親和力。
在上述還原程序中用非極性溶劑提供純無定形硅(黑色)。迄今該制備方法始終使用極性溶劑，必然導(dǎo)致所得硅的表面涂覆，雖然定名為“無定形”，但實(shí)際上因有表面涂覆存在，所以并非純無定形硅。
優(yōu)選使用有機(jī)、非配位溶劑，如二甲苯、甲苯。
使用的金屬，優(yōu)選為周期表第一或二族的金屬。優(yōu)選鈉，但用鎂也曾獲得良好效果。
使用的鹵硅烷，優(yōu)選溴、氯、碘或氟的硅烷或溴、氯、碘或氟的有機(jī)硅烷。使用的鹵硅烷，更優(yōu)選四鹵化硅，且特優(yōu)選四氯化硅(SiCl4)或四氟化硅(SiF4)。
為在溶劑中產(chǎn)生金屬的分散體，最好將金屬熔于溶劑中，然而此種熔化并非絕對(duì)必要，也可使用金屬粉塵、金屬粉末等。重點(diǎn)是金屬應(yīng)處于下述狀態(tài)具有適合反應(yīng)的活化表面。
在金屬在溶劑中待熔化時(shí)，優(yōu)選使用非極性溶劑，其沸點(diǎn)高于所用金屬的熔點(diǎn)，而且操作是在高于金屬熔化溫度(鈉＝96℃)且低于所用非極性溶劑的沸點(diǎn)的反應(yīng)溫度下進(jìn)行者。也可在高壓下進(jìn)行。
本發(fā)明方法以在溶劑回流的情況下實(shí)施為宜。
在上述制備黑色無定形的方法中，未涂覆的無定形硅在與金屬鹵化物的混合物中獲得。與無定形硅相比，即使此混合物也具有極高的反應(yīng)性，所以可以在與有機(jī)鹵化物反應(yīng)中使用。但是，無定形硅也可通過分離法與混合物分離，可用任何物理或化學(xué)分離法。例如可使用物理分離法，如熔化、擠壓、離心、沉積法、浮選法等。化學(xué)方法可以下述方式實(shí)施用溶劑或溶劑混合物(溶解金屬鹵化物，但不與硅不可逆反應(yīng))萃取式洗滌無定形硅。例如，用液態(tài)氨制得涂氨的硅，而且希望的黑色純無定形硅可通過用泵抽吸氨制得。
依照本發(fā)明的方法，制備有機(jī)鹵硅烷，可以近似Mueller-Rochow合成的方式，用黑色無定形硅作為精細(xì)、尤其不揚(yáng)塵的硅紛末，并可在流化床里反應(yīng)。
如上所述，本發(fā)明的方法在高溫下實(shí)施，然而，由于無定形硅的高反應(yīng)性，于低于現(xiàn)有技術(shù)的溫度下實(shí)施。這些高溫，可以慣常加熱的方式達(dá)到。但是，依照本發(fā)明的方法的其他實(shí)施方案提供了無定形硅與有機(jī)鹵化物的反應(yīng)由微波能量引發(fā)。在此種情況下，反應(yīng)可在有催化劑的情況下進(jìn)行，也可在無催化劑的情況下進(jìn)行。
在一特別優(yōu)選的變化方案中，無定形硅與一種吸收微波能并傳送熱能給硅的物質(zhì)聯(lián)合使用。此物質(zhì)得同時(shí)作為催化劑/促進(jìn)劑。此種物質(zhì)的實(shí)例為銅。
優(yōu)選使用非脈沖微波能，使得反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。要產(chǎn)生期望的微波能，可使用已知的微波爐。
依照本發(fā)明的方法的第三個(gè)變化方案中，起始提出的目的，通過制備無定形硅的方法達(dá)成，該方法具有以下步驟以下述方式制得四氯化硅(SiCl4)a.在還原劑存在時(shí)，使氯與二氧化硅起化學(xué)反應(yīng)，ab.使硅與氯或氯化合物起化學(xué)反應(yīng)，或ac.制得四氯化硅作為Mueller-Rochow合成的副產(chǎn)物或制備氯硅烷的副產(chǎn)物，及b.在溶劑內(nèi)用金屬還原四氯化硅。
本發(fā)明的方法以兩個(gè)步驟為特征，其中四氯化硅是在第一步驟制成或得到。在第二步驟，四氯化硅是在溶劑中用金屬還原，取得無定形硅。
本發(fā)明方法的特征為特別高的通用性。例如，可用于制備高純度無定形(黑色)硅。然而，同樣可制備棕色、涂覆的無定形硅，即低純度無定形硅。使用依照本發(fā)明的方法的其他可能性，是可用于改變涂覆的無定形硅的涂層。換言之，可以自表面(例如用O)涂覆的無定形硅(表面一涂覆)，制備涂覆的無定形硅(例如，用氯涂覆)。還有本發(fā)明方法的另一變化方案，特種在于將晶體轉(zhuǎn)化為無定形硅。最后，依照本發(fā)明的方法還可用以純化硅。本發(fā)明方法上述實(shí)施方案的細(xì)節(jié)，以后描述。
在本發(fā)明方法的步驟b中，制得的四氯化硅，用溶劑中的金屬還原。此處所用“溶劑”一洞，意指能在“溶劑”中制備金屬分散體的介質(zhì)，即本詞也期望包括簡(jiǎn)單分散體。無極性或非極性“溶劑”，與“極性”溶劑截然不同，不具有極性基團(tuán)或官能團(tuán)(其特性電子分布給予分子相當(dāng)大的電偶極矩)，使得此類基團(tuán)帶給其他極性化合物以親和力。
在本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案中，于步驟b中使用極性溶劑。因此所獲得的無定形硅作為棕色粉末，而且，如研究顯示，是“表面涂覆”的，例如，是涂以氯、甲硅烷基氯化物、O2或HO。使用極性溶劑必然達(dá)成所得無定形硅的表面涂覆，因?yàn)橛斜砻嫱扛?，所以不是純無定形硅。此種極性溶劑的實(shí)例為二醇醚。
本發(fā)明方法的特別優(yōu)選實(shí)施方案中，于步驟b使用非極性溶劑。發(fā)現(xiàn)無定形硅在上述還原程序中使用非極性溶劑提供了黑色的純無定形硅。此無定形硅并非“表面—涂覆”，且以反應(yīng)性特別高為特征。優(yōu)選使用有機(jī)、非配位溶劑，如二甲苯、甲苯。
步驟b中使用的金屬，優(yōu)選周期表第一或二族的金屬，但用鎂也獲得過優(yōu)異效果。
為在溶劑中產(chǎn)生金屬的分散體，最好將金屬熔于溶劑中，然而此種熔化并非絕對(duì)必要，也可使用金屬粉塵、金屬粉末等。重點(diǎn)是金屬應(yīng)處于下述狀態(tài)具有適合反應(yīng)的活化表面。
在金屬于溶劑中將熔化時(shí)，優(yōu)選使用非極性溶劑，其沸點(diǎn)高于所用金屬的熔點(diǎn)，而且操作是在高于金屬熔化溫度(鈉＝96℃)且低于所用非極性溶劑的沸點(diǎn)的反應(yīng)溫度下進(jìn)行。也可在高壓下進(jìn)行。
依照本發(fā)明的方法，以在溶劑回流的情況下實(shí)施為宜。
在本發(fā)明的方法中，在與金屬氯化物的混合物中獲得未涂覆的無定形硅。與無定形硅相比，即使此混合物也具有極高反應(yīng)性，所以可用于希望的其他反應(yīng)。但是，無定形硅可通過分離法，自混合物分離，可用任何物理或化學(xué)方法。例如，物理分離法，如熔化、擠壓、離心、沉積法、浮選法等?；瘜W(xué)法的實(shí)施，可用溶劑混合物(溶解金屬氯化物，但不與硅進(jìn)行不可逆反應(yīng))；例如，用液氨制得涂氨的硅，而且希望的純無定形硅(黑色)可通過用泵抽吸氨制得。
本發(fā)明方法提供各種取得四氯化硅的方法。第一種方法，SiO2(二氧化硅)與氯(Cl2)，在有還原劑在場(chǎng)的情況下反應(yīng)。該還原劑可為碳，此種方法稱為碳氯化作用。相應(yīng)的方法，例如，見于EP 0 167 156A2。使用的還原劑也可為金屬。在本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，用鎂作為還原劑，其中所謂的鎂熱法，通過下面的反應(yīng)式進(jìn)行此方法提供晶體硅。添加氧化鎂時(shí)，即獲得無定形涂覆硅。其他變化的方法為所謂的鋁熱法，其中使用的還原劑為鋁。該方法如下進(jìn)行
在本方法中獲得晶體硅。
形成的硅與氯反應(yīng)產(chǎn)生四氯化硅。這樣，產(chǎn)生的晶體硅可轉(zhuǎn)化成無定形硅(高純度或涂覆的)，或進(jìn)行再度涂覆無定形硅。此外，獲得的硅的純化作用(無定形或晶體)，可在用相當(dāng)污染的二氧化硅用作起始材料時(shí)進(jìn)行。
在本發(fā)明方法的步驟a中，硅與氯或氯化合物反應(yīng)。該硅可為待純化的、由晶體轉(zhuǎn)化為無定形或在上面重新涂覆的硅。
另一變化法為，獲得的四氯化硅是Muller-Rochow合成或制備氯硅烷的副產(chǎn)物。于后者情形下，獲得四氯化硅，例如，作為制備三氯硅烷及沉積多晶體硅的副產(chǎn)物。
在硅與氯或氯化合物的直接反應(yīng)中，可利用徽波能。優(yōu)選使用氯或氯化氫。以使用非脈沖微波能為宜，在此情況下，硅與吸收微波能及傳送熱能的物質(zhì)結(jié)合使用，以便加速反應(yīng)。
本發(fā)明方法的第四個(gè)變化方式，開始提到的目的，通過制備無定形硅的方法達(dá)成，該方法使二氧化硅或硅酸鹽與氟化氫或周期表中第一或二族金屬反應(yīng)產(chǎn)生SiF4并釋放出水，或者六氟硅酸鹽加熱以提供四氟化硅及金屬氟化物，四氟化硅與第一或二族的金屬反應(yīng)提供硅及金屬氟化物。這樣，可制得棕色無定形硅。
制備SiO2需要的SiO2(二氧化硅)基礎(chǔ)材料可由地球上存在的資源(特別是沙漠砂、海砂)提供。第一個(gè)選擇性方法中，此種實(shí)質(zhì)上由二氧化硅組成的砂，直接與氟化氫(HF)反應(yīng)(外在)，通過添加硫酸至所形成的六氟硅酸(H2SiF6)，生成SiF4(四氟化硅)。
二氧化硅與氟化氫混合，攪拌中滴入H2SO4。視添加速率而定，四氟化硅在0℃與室溫之間形成。溫度提高至約80℃，完成由容器內(nèi)釋放四氟化硅的工作。獲得的四氟化硅無色，且可在其升華點(diǎn)(-95.5℃)以上，通過再縮合進(jìn)一步純化。由砂(SiO2)的雜質(zhì)形成的全部堿金屬氟化物、堿土金屬氟化物、氟化鋁等，將仍然作為氟化氫反應(yīng)的固體產(chǎn)物保留，或與所加入的H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鹽，而且可作為固體移除(可于加工后供產(chǎn)品特定的用途)。
在第二個(gè)選擇性方法中，砂(SiO2)與第一或二族金屬混合，優(yōu)選滴加堿金屬氟化物(AF)，特別是氟化鈉及硫酸(原位法)。氟化氫原位形成，立刻即與二氧化硅反應(yīng)產(chǎn)生四氟化硅及金屬硫酸，優(yōu)選堿金屬硫酸鹽，尤其優(yōu)選硫酸鈉。
至于四氟化硅反應(yīng)所用的金屬，可以是固體或液體形式，或以氣相操作。另一選擇性方法規(guī)定在溶液中反應(yīng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明參考實(shí)施例詳細(xì)說明如下。這些實(shí)施例與依照本發(fā)明的方法第一個(gè)變化法有關(guān)。
實(shí)施例1由四氟化硅制備無定形硅將30.20克(1.31摩爾)鈉熔化在250毫升鄰二甲苯中，在保護(hù)氣體下，用磁攪拌器用力攪拌使之好好地分散。將45毫升(62.1克、0.365摩爾、1.1當(dāng)量)四氟化硅，在用力攪拌中滴入，攪拌速率以反應(yīng)混合物的煮沸溫度不低于金屬的熔點(diǎn)為準(zhǔn)。為確保鈉完全反應(yīng)，在用力攪拌下，持續(xù)煮沸并回流，直到反應(yīng)混合物的煮沸溫度不再上升為止。反應(yīng)的結(jié)果為無定形硅及氯化鈉的黑色混合物。四氟化硅大大過量反應(yīng)并非障得，只要混合物的煮沸溫度在鈉的溶點(diǎn)之上。
實(shí)施例2由四氟化硅制備無定形硅將4.15克(0.18摩爾)鈉在四氟化硅氣氛下熔化在50毫升鄰二甲苯中，通過以磁攪拌器用力攪拌好好地分散。反應(yīng)溫度一直在鈉的熔點(diǎn)以上，但在二甲苯的沸點(diǎn)以下(優(yōu)選110-120℃)。一個(gè)四氟化硅貯存器配置在連接該裝置的氣球里，借助其監(jiān)控四氟化硅的轉(zhuǎn)化。一待不再消耗四氟化硅，反應(yīng)即告完成。反應(yīng)的產(chǎn)物為無定形硅與氟化鈉的黑色混合物。
利用適當(dāng)?shù)姆蛛x法，可自上面兩個(gè)實(shí)施例制得的混合物獲得黑色無定形硅。形成的黑色無定形硅比依傳統(tǒng)方式(用極性溶劑)獲得的硅的反應(yīng)性高。
使用的鹵硅烷也可為六氟硅酸鹽。
反應(yīng)溫度高于金屬熔點(diǎn)，對(duì)例如鈉塵(也于室內(nèi)溫度下反應(yīng))并不適用。反應(yīng)溫度在沸點(diǎn)以下，僅用于維持氣態(tài)硅烷，以便確保硅烷對(duì)分散體有足夠的粒壓，并因此達(dá)到可接受的反應(yīng)時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種用金屬還原鹵硅烷來制備無定形硅的方法，其特征在于，所述還原是在非極性溶劑存在下進(jìn)行，除非該鹵硅烷的鹵素基團(tuán)為氟，此時(shí)非極性溶劑的存在是非必須的。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所用的鹵硅烷為溴、氯、碘或氟的硅烷，或溴、氯、碘或氟的有機(jī)硅烷。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其中所述鹵硅烷選自四鹵化硅及六氟硅酸鹽。
4.如權(quán)利要求3項(xiàng)方法，其特征在于，所述四鹵化硅選自通過以下步驟得到的四氯化硅a.a.在還原劑存在時(shí)，使二氧化硅與氯反應(yīng)，a.b.使硅與氯或氯化合物反應(yīng)，或a.c.得到作為Mueller-Rochow合成的或制備氯硅烷的副產(chǎn)物的四氯化硅，以及選自四氟化硅，其通過SiO2或硅酸鹽與氟化氫或周期表第一或二族金屬的氟化物反應(yīng)，產(chǎn)生SiF4并釋放出H2O，或者六氟硅酸鹽加熱產(chǎn)生SiF4及金屬氟化物，SiF4與第一或二族的金屬反應(yīng)提供Si及金屬氟化物。
5.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于，用于轉(zhuǎn)化四氟化硅的金屬在氣相或溶液中反應(yīng)。
6.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所用金屬是周期表第一或二族的金屬。
7.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述金屬熔化于溶劑中。
8.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所用金屬為鈉。
9.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述金屬是以具有活化表面的狀態(tài)使用。
10.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述金屬是作為粉末、粉塵或分散體使用，尤其在室溫下。
11.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所用非極性溶劑的沸點(diǎn)高于所用金屬的熔點(diǎn)(在大氣壓力下)。
12.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該方法是在溶劑回流的條件下實(shí)施。
13.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在有金屬鹵化物的混合物中得到的未涂覆無定形硅用分離法分離。
14.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該方法用于制備高純度無定形硅。
15.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該方法是用于制備涂覆的無定形硅。
16.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該方法是用于改變涂覆的無定形硅的涂層。
17.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該方法是用于將晶體硅轉(zhuǎn)化為無定形硅。
18.如前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該方法是用于純化硅。
19.如前述權(quán)利要求之一的方法，其還包括無定形硅與有機(jī)鹵化物反應(yīng)，以便制備有機(jī)鹵硅烷，尤其甲基氯硅烷，該方法的特征在于，所用的無定形硅是黑色或棕色無定形硅。
20.如權(quán)利要求19的方法，其特征在于，實(shí)施所述反應(yīng)不使用催化劑。
21.如權(quán)利要求19或20的方法，其特征在于，實(shí)施所述反應(yīng)使用催化劑。
22.如權(quán)利要求21的方法，其特征在于，實(shí)施所述反應(yīng)的溫度＜300℃。
23.如權(quán)利要求19-22之一的方法，其特征在于，在有金屬鹵化物的混合物中存在的黑色無定形硅與有機(jī)鹵化物反應(yīng)。
24.如權(quán)利要求第19-23之一的方法，其特征在于，使用精細(xì)、特別是無塵的硅粉末。
25.如權(quán)利要求第19-24之一的方法，其特征在于，所述反應(yīng)是在流化床內(nèi)實(shí)施。
26.如權(quán)利要求第19-25之一的方法，其特征在于，所述無定形硅與有機(jī)鹵化物的反應(yīng)是由微波能引發(fā)。
27.如權(quán)利要求26的方法，其特征在于，所述無定形硅與吸收微波能并輸送熱能給硅的物質(zhì)一起使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備無定形硅的方法和/或由此獲得的有機(jī)鹵硅烷。在第一個(gè)實(shí)施方案中，鹵硅烷與金屬在非極性溶劑中反應(yīng)。在第二個(gè)實(shí)施方案中，所得黑色無定形硅與有機(jī)鹵化物反應(yīng)，形成有機(jī)鹵硅烷。在第三個(gè)實(shí)施方案中，無定形硅通過用金屬在非極性溶劑中還原四氯化硅來制備。在第四個(gè)實(shí)施方案中，無定形硅通過SiF
文檔編號(hào)C01B33/00GK1620404SQ03802454
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月18日
發(fā)明者諾貝特·奧納 申請(qǐng)人:瓦克化學(xué)有限公司