본문 바로가기
HOME> 보고서 > 보고서 검색상세

보고서 상세정보

반도체용 절단 슬러지로부터 고순도 실리콘 화합물 및 실리카 나노분말 제조 기술개발
Process development for the synthesis of silicon compound and silica nanoparticles from waste silicon cutting sludge for semiconductor

  • 사업명

    21C프론티어연구개발사업

  • 과제명

    반도체용 실리콘 절단슬러지로부터 고순도 실리콘 화합물 및 실리카 나노분말 제조 기술개발

  • 주관연구기관

    한국지질자원연구원
    Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

  • 연구책임자

    장희동

  • 참여연구자

    김병규   장한권   서용재   길대섭   정강섭  

  • 보고서유형

    2단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2006-04

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012553

  • 과제고유번호

    1350010644

  • 키워드

    페실리콘.슬러지.실리콘화합물.실리카.나노분말.Waste silicon.Sludge.Silicon compound.Silica.Nanoparticles.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    A comprehensive resource recycling process on the synthesis of silicon organic compounds, silica nanoparticles, silicon carbide (...

    A comprehensive resource recycling process on the synthesis of silicon organic compounds, silica nanoparticles, silicon carbide (SiC)-based composite from the waste silicon sludge generated from silicon ingot cutting process was successfully developed during past three years. Separation of silicon powder from the spent Si sludge by the gravity separation method, preparation of silicon compounds from Si powder by the chemical catalytic reaction, synthesis of nanosized silica powder from the Si compounds by the flame spray pyrolysis, and fabrication of SiC based composite materials by fibrous monolithic method were investigated as key processes of the present study. It was investigated for each process in detail from lab scale to bench scale (200 g/hr) experiments.
    For the past three years, the scope of this project was set to develop the recycling technology for the synthesis of valuable nano-materials from the waste silicon based sludge. The scope was mainly focused on synthesizing three materials such as silicon organic compounds, silica nanoparticles, and SiC-based composite by using various physical and chemical method.
    The detailed scope of this project is as follows; characterization of the Si sludge, removal of mineral oil by using organic solvent, separation of silicon from Si-based sludge powder by the gravity separation, synthesis of silicon alkoxide by chemical catalytic reaction, purification of the silicon alkoxide by distillation, synthesis of silica nanoparticles by flame spray pyrolysis, surface treatment of silica nanoparticles, application test of silica nanoparticles to additives in cement and paint, and synthesis of porous ceramic ($_{Si}3_{N}4$-SiC) composite by fibrous monolithic method. To obtain a basic data for the scale-up, it was investigated for each process in detail from lab scale to bench scale (200 g/hr) experiments.
    The experimental condition of each process was changed to increase the desired purity and process yield of every target materials. Purity of the silicon organic compounds was measured by gas chromatography (GC). The powdered products were characterized by transmission electron microscope (TEM), BET method, and X-ray diffractometer (XRD) for their size and shape, specific surface area, and crystallinity, respectively


    반도체용 실리콘 잉곳 절단 슬러지로부터 고순도 실리콘 화합물 및 실리카 나노분말 제조 기술을 개발하였음:
    - 액상공정을 이용한 실리콘 화합물 제조 Bench 규모 장치 설치, 운전 및 최적 제조 공정 확립
    - 분별증류공정...

    반도체용 실리콘 잉곳 절단 슬러지로부터 고순도 실리콘 화합물 및 실리카 나노분말 제조 기술을 개발하였음:
    - 액상공정을 이용한 실리콘 화합물 제조 Bench 규모 장치 설치, 운전 및 최적 제조 공정 확립
    - 분별증류공정에 의한 실리콘 화합물 의 고순도화 기술 확립
    - 기상공정을 이용한 실리카 나노분말 제조 Bench 규모 장치 설치, 운전 및 최적 제조 공정 확립
    - 실리카 나노분말의 표면 특성제어를 위한 표면 처리 기술 확립
    실리콘 슬러지를 이용한 환경소재용 다공질 세라믹 나노복합소재($Si_{3}N_{4}$-SiC) 제조 기술을 개발하였음:
    - 다공성 세라믹인 $Si_{3}N_{4}$기 복합 재료의 기공크기 제어 기술 확립
    - 다공성 세라믹인 $Si_{3}N_{4}$기 복합 재료의 기공 내부 형상제어 기술 확립 및 특성평가


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 보고서 초록 ...3
    4. 요약문 ...4
    5. SUMMARY...8
    6. CONTENTS ...12
    7. 목차 ...14
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ...16
    9. 1. 연구 개발의 현황과 목적 ...16
    10. 2. 연구 개발...
    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 보고서 초록 ...3
    4. 요약문 ...4
    5. SUMMARY...8
    6. CONTENTS ...12
    7. 목차 ...14
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ...16
    9. 1. 연구 개발의 현황과 목적 ...16
    10. 2. 연구 개발의 내용 및 범위 ...18
    11. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...20
    12. 1. 국내외 산업환경 분석 ...20
    13. 2. 연구사례 ...20
    14. 3. 세부 기술 사항의 검토 분석 ...21
    15. 4. 특허 및 기술도입과의 중복여부에 대한 검토 분석 ...22
    16. 5. 원재료에 대한 검토 분석 ...23
    17. 6. 산업계 현황...23
    18. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...25
    19. 1. 폐실리콘 슬러지로부터 실리콘 분리회수 ...25
    20. 2. 실리콘 화합물 제조 ...32
    21. 3. 실리콘 화합물 정제 ...44
    22. 4. 실리카 나노분말 제조 ...51
    23. 5. 실리카 나노분말 표면 처리 ...85
    24. 6. 실리카 나노분말 응용시험 ...95
    25. 7. 다공성 실리콘카바이드 복합체 제조 ...99
    26. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...146
    27. 1. 당초 계획 대비 최종목표 달성도 ...146
    28. 2. 세부연구목표의 달성도 ...146
    29. 3. 해외기술수준을 감안한 성취도 ...147
    30. 4. 관련분야 기술발전에의 기여도 ...147
    31. 5. 정성적 실적 ...147
    32. 6. 정량적 실적 ...147
    33. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...148
    34. 1. 과학기술적 응용잠재력 ...148
    35. 2. 국내외 시장 현황 및 전망 ...148
    36. 3. 사업화 가능성 ...149
    37. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...151
    38. 제7장 참고문헌 ...152
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
    2. 논문(0)
    3. 특허(0)
    4. 보고서(0)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역