Šta je metalni silicijum
Metalni silicijum, koji se takođe međunarodno trguje kao industrijski silicijum, je srebrno{0}}sivi metaloid dobijen karbotermičkom redukcijom kvarca. Ušao je na komercijalna tržišta sredinom -1960-ih, u korak sa brzim rastom industrije poluvodiča i aluminija. U međunarodnoj trgovini ovaj materijal se generalno deli u dve porodice: metalni silicijum, koji služi metalurgiji i hemijskoj industriji, i silicijum za poluprovodnike, koji zahteva čistoću nekoliko redova veličine više.
Proizvodni put: kvarc i koks u električnoj peći
Metalni silicijum se proizvodi topljenjem kvarca i reduktora ugljika kao što je koks u električnoj peći s{0}}potopljenim lukom. Ukupna reakcija redukcije je SiO2+ 2C → Si + 2CO. Punjenje peći se kontinuirano dovodi, rastopljeni silicijum se ispušta u intervalima, zatim se lijeva, hladi, drobi i prosijava do veličina koje zahtijeva kupac. Budući da proces troši velike količine električne energije, topionice se obično nalaze tamo gdje je energija stabilna i ekonomična.
Kontrola sastava i nečistoća
Silicijum je glavni sastojak komercijalnog proizvoda, koji obično čini oko 98% ukupnog sastava, a razredi koji dostižu 99,99% Si takođe pripadaju porodici metalnog silicijuma. Preostali elementi su uglavnom gvožđe, aluminijum i kalcijum, sa ugljikom, titanijumom i fosforom u tragovima. Ove nečistoće su praktična osnova za ocenjivanje: svaka specifikacija je napisana oko maksimalnog sadržaja gvožđa, aluminijuma i kalcijuma, jer preostali elementi, a ne sam silicijum, odlučuju kako će se materijal ponašati u kupovoj peći ili kupelji od legure.
Porodice razreda i logika klasifikacije
Silicijum metal je podeljen na mnoge specifikacije tako da svaki korisnik može da uskladi čistoću sa cenom. Šifra kvaliteta obično sadrži granice nečistoća: na primjer brojevi u Si-553 odnose se na maksimalnu količinu željeza od 0,5%, aluminijuma na 0,5% i kalcija od 0,3%, dok Si-3303 označava 0,3%, 0,3% i 0,03% respektivno. Veće klase kao što su Si-441, Si-421 i Si-3303 se koriste tamo gde se hemija taline mora strogo kontrolisati, a premium razredi Si-2202 i Si-1101 su rezervisani za najzahtjevnije poslove.
| Porodica razreda | Tipični Si (min %) | Tipični Fe / Al / Ca (max %) | Uobičajena dužnost |
|---|---|---|---|
| Si-1101 | 99.7 | 0.1 / 0.1 / 0.01 | Visoke{0}}kemijske i elektronske obaveze |
| Si-2202 | 99.5 | 0.2 / 0.2 / 0.02 | Specijalne legure i fine hemikalije |
| Si-3303 | 99.3 | 0.3 / 0.3 / 0.03 | Legure aluminijuma, silikoni |
| Si-441 | 99.0 | 0.4 / 0.4 / 0.10 | Opća metalurška upotreba |
| Si-553 | 98.5 | 0.5 / 0.5 / 0.30 | Deoksidacija i masovno legiranje |
Obrazac potrošnje i krajnje upotrebe
Objavljeni industrijski podaci bilježe svjetsku potrošnju metalnog silicijuma od otprilike 500.000 tona 1985. godine, pri čemu je oko 60% otpadalo na legure aluminija, oko 3% na poluvodiče, a ostatak u topljenje čelika i preciznu keramiku. Od tada su se proporcije promijenile, ali osnovni centri potražnje su nepromijenjeni: silicijum poboljšava fluidnost i sposobnost livenja aluminijskih legura, djeluje kao deoksidator i legirajući element u čeliku, dovodi kemijski put do silikona i silana i opskrbljuje fotonaponske i elektronske lance sirovinom za daljnje pročišćavanje.
Kontrola kvaliteta i isporuka
Hemijska analiza svake serije za Fe, Al i Ca, prijavljena u odnosu na naručeni kvalitet.
Razvrstavanje veličine prema prosejavanju, sa standardnim isporukama od 10-100 mm (90% minimum) i 10-50 mm (90% minimum); ostali krojevi se proizvode po narudžbi.
Kontrola vlage i finoća kako bi se izbjegli gubici u sistemu punjenja korisnika.
Pakovanje u jake tonske vreće za rasute pošiljke, ili drvene okvire i željezne bačve kada kupac to zahtijeva, kako bi roba sigurno putovala kopnom i morem.
Dostupna je-inspekcija prije{1}}treće strane tako da se sastav i veličina mogu nezavisno provjeriti prije slanja.
Kontrolna lista za kupovinu za industrijske korisnike
Popravite razred prema granicama nečistoća, a ne samo prema sadržaju silicija.
Uskladite veličinu čestica s metodom punjenja: indukcijske peći tolerišu finije rezove od peći s potopljenim{0}}lučnim lukom.
Potvrdite osnovu izvještavanja, jer različiti dobavljači navode sadržaj silicija na različitim analitičkim osnovama.
Unaprijed dogovorite aranžmane za uzorkovanje i inspekciju kada je hemija taline kritična.
Često postavljana pitanja
P: Da li je metalni silicij isto što i industrijski silicij?
Da. Oba naziva opisuju proizvod -klase peći koji se proizvodi redukcijom kvarca ugljenikom; industrijski silicijum je trgovački termin, dok je metalni silicijum konvencionalni opis koji se koristi u metalurgiji.
P: Koliko silicija sadrži komercijalni metalni silicijum?
Standardni materijal je oko 98% silicijuma, a premium razredi dostižu 99,99% Si. Odlučujuće brojke za kupce su maksimalni sadržaji gvožđa, aluminijuma i kalcijuma.
P: Šta znače brojevi u razredu kao što je Si-553?
Cifre daju redom maksimalne granice nečistoća: gvožđe 0,5%, aluminijum 0,5% i kalcijum 0,3%. Konvencija dozvoljava da se specifikacija čita direktno iz naziva razreda.
P: Koje su glavne upotrebe metalnog silicijuma?
Legiranje aluminija je najveći izlaz, a slijede ga topljenje i deoksidacija čelika, hemija silikona i silana, te precizna keramika. Upotreba poluprovodnika i fotonapona troši samo mali dio tonaže za peći{1}}.
P: Koje veličine čestica se obično isporučuju?
Na tržištu dominiraju dva standardna reza: 10-100 mm i 10-50 mm, svaki sa minimumom od 90% unutar navedenog raspona. Ostali rezovi se mogu pregledati na zahtjev.
P: Zašto se ista klasa ponaša različito u različitim pećima?
Ponašanje zavisi od distribucije veličine, sadržaja finoće i vlage koliko i od hemije, zbog čega se fizička specifikacija treba dogovoriti zajedno sa hemijskom.
