Título

REFINO DE SILÍCIO METALÚRGICO POR SOLIDIFICAÇÃO DIRECIONAL TRANSIENTE

REFINING OF METALLURGICAL GRADE SILICON BY TRANSIENT UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

Autoria

Lima, Moysés Leite de; Martorano, Marcelo Aquino; Neto, João Batista Ferreira; Albertin, Eduardo; Pereira, Rodrigo Vallejo; Cekinski, Efraim

DOI

10.5151/2594-5327-17829

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Resumo

O presente trabalho tem como principal objetivo refinar silício de grau metalúrgico através da solidificação unidirecional e transiente. Lingotes cilíndricos foram obtidos após fusão e solidificação do silício de grau metalúrgico em forno estático com aquecimento resistivo. Macro e micrografias da secção longitudinal dos lingotes foram obtidas a fim de verificar a estrutura de grãos e a presença de intermetálicos. Amostras foram retiradas ao longo do comprimento do lingote e analisadas com relação à composição química. Os lingotes apresentam uma estrutura predominantemente de grãos colunares, geralmente observada após a solidificação unidirecional. As micrografias mostram regiões isentas de intermetálicos, sendo que estes intermetálicos se concentram no topo do lingote. Os perfis de composição mostram um acúmulo de impurezas no topo do lingote, evidenciando o refino do silício de composição inicial.

 

The main objective of the present work is to refine metallurgical grade silicon by transient unidirectional solidification. Cylindrical ingots were obtained by melting and solidification of metallurgical grade silicon in a resistance furnace. Macro and micrographs of the longitudinal section of the ingots were examined. These reveal a grain structure consisting mainly of columnar grains and intermetallic precipitates concentrated at the ingot top. The remaining part of the ingot was free from any type of intermetallic. The compositions of samples extracted along the ingot were measured by chemical analysis, enabling the construction of concentration profiles. These profiles show an accumulation of impurity elements at the ingot top, indicating a refined silicon with lower impurity concentrations below the top.

Palavras-chave

Silício; Refino; Solidificação direcional.

Silicon; Refining; Unidirectional solidification.