СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ (ВАРИАНТЫ)

4
1. Способ получения кремния, включающий выделение тетрафторида кремния (SiF) термической диссоциацией кремнефторида щелочного металла, восстановление кремния из тетрафторида кремния при контакте с восстановителем, отличающийся тем, что процесс выделения тетрафторида кремния и восстановление кремния ведут изолированно от внешней среды и друг от друга, причем выделение тетрафторида кремния ведут при температуре выше 923 К, а перед восстановлением кремния проводят очистку тетрафторида кремния от примесей, например, воды, азота и (или) углеводородов путем вакуумной отгонки при температуре 923±20 К.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление кремния ведут в контакте с восстановителем при температуре выше 500 К.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют щелочные металлы или их эвтектические смеси.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют гидрид металла, обеспечивают контакт гидрида металла с водородом, а давление водорода обеспечивают согласно соотношению:
где  - давление водорода, Па;
2
- стандартный изобарно изотермический потенциал реакции разложения гидрида щелочного металла 2МеН=2Ме+Н, Дж/моль;
R - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·К);
Т - температура гидрида металла, К.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что остатки щелочных металлов и (или) их эвтектических смесей удаляют вакуумной дистилляцией при температуре выше 623 К, но ниже температуры плавления фторида щелочного металла.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что кремний отделяют от фторида щелочного металла и (или) эвтектических смесей растворением последнего в воде.
7. Способ по п.3, отличающийся тем, что восстановление кремния выполняют под постоянным электрическим напряжением, выбираемым по соотношению:
max
где J - ток ионов щелочного металла и (или) эвтектического сплава при температуре восстановления кремния, А;
max
R - электрическое сопротивление системы при температуре восстановления кремния, Ом;
кер
U - напряжение пробоя электроизоляции керамики, В.
8. Устройство для получения кремния, состоящее из контейнера с кремнефторидом щелочного металла и восстановителя, отличающееся тем, что установка дополнительно снабжена контейнером для отделения тетрафторида кремния, контейнером с восстановителем, контейнером для отделения конечного газообразного продукта, сетчатой конструкцией, газо-вакуумной системой, по меньшей мере, одним устройством для определения давления с возможностью подключения его к каждому из указанных контейнеров, причем контейнер с кремнефторидом щелочного металла, контейнер для отделения тетрафторида кремния, контейнер с восстановителем и контейнер для отделения конечного газообразного реагента соединены между собой посредством газо-вакуумной системы, позволяющей с помощью вентилей выполнять независимые подключения и отключения перечисленных контейнеров, в полости контейнера с восстановителем установлена сетчатая конструкция с возможностью контакта с восстановителем и электрод, отделенный от контейнера электроизоляцией, для подачи электрического напряжения.