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高技术服务业

需求背景

高纯硅是由结晶态硅原料(又称合成水晶粉)经过筛选、破碎、氯洗、综合选等特殊提纯工艺处理获得的高纯硅原料。原料经冶炼得到高纯度结晶硅。高纯硅是半导体、集成电路、光伏电池的制作材料。由于高纯硅为形状不规则的硅料，且体积有大有小。在加工生产中，通常需要对硅料进行破碎成较为均匀的个体，最后封装在袋体内即可成为待销售产品。

目前对硅料的破碎操作中,通常锤面和承托面均是平面,或是锤面上设有尖锐凸起,接触面为平面的话,对硅料破碎所需要的剪切力就越大；锤面上设有尖锐凸起由于减小了与硅料的接触面积,容易产生过多的细小颗粒,从而降低了硅料的成品率。破碎后不同粒径的硅料混杂在一起，而粒径较大的硅料需要再次加工以达到加工需求，这样一来现有设备无法完成破碎中不同粒径的硅料筛分，增加了操作难度。

需解决的主要技术难题

1.在进料过程中，由于破碎腔内破碎物料过少，破碎物料会通过内部气流向上滚动，导致无法进料。解决这个问题，只要保证持续进料。

2.在撕裂过程中，刀片间隙过大也是不下料的原因之一。间隙过大会导致撕裂材料尺寸过大，难以从筛网中排除。针对这个问题，我们在撕裂不同的材料时，应适当调整刀片间隙，以便于撕裂材料。

3.在卸料过程中，筛网尺寸定制过小，容易造成筛网堵塞。在购买设备时，应将材料带到现场进行测试，并检查筛网的卸料情况。

4.另外，如果设备配备了出料输送装置，应调整适当的出料速度，防止出料过慢造成问题。

期望实现的主要技术目标

1）可以根据工艺需要调整块径大小，现在需要破碎成直径30～70mm；

2) 破碎后粉末比例小于2%；

3）里面不能有任何金属离子，或造成二次污染。

需求解析

解析单位：天津市南开区 解析时间：2023-06-28

师杨

国强科技有限公司

技术员

综合评价

需要一种多晶硅破碎装置,包括液态二氧化碳高压腔体,用于储存液态二氧化碳,并将腔体内液态二氧化碳转化为高压气体二氧化碳:多晶硅破碎室,用于储存破碎前的棒状多晶硅和破碎后的多晶硅碎片;气体脉冲破碎器，其一端与液态二氧化碳高压腔体连通,另一端密封并安装于多晶硅破碎室内,将液态二氧化碳高压腔体内产生的高压气体二氧化碳以脉冲方式释放于多晶硅破碎室内,将棒状多晶硅致裂成多晶硅碎片。该破碎装置破碎分选率高,棒状多晶硅破碎时受力均匀,可根据需求产出高分选率大小的硅块;棒状多晶硅破碎时受力平均，无易损部件,能够实现长时间运行;破碎原理为液态二氧化碳相变产生高压致裂过程，二氧化碳为非易燃易爆物质，运输和储存方便。

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