1. Что такое металлический кремний
Металлический кремний — это очищенная, относительно чистая форма кремния, получаемая карботермическим восстановлением кварца в печах с погруженной дугой. Кремний металлургического-класса обычно содержит от 98,5 до 99,5 % кремния, при этом основными примесями являются железо, алюминий и кальций. Это сырье для алюминиевой, химической и электронной промышленности и отправная точка всей цепочки создания стоимости кремния.
2. Физические и химические свойства.
Высокая температура плавления:Кремний плавится при температуре около 1414 градусов Цельсия, что подходит для высокотемпературной-обработки.
Полуметаллическое поведение:Кремний проводит электричество лучше, чем керамика, но хуже, чем металл, что является основой его электронного применения.
Устойчивость к окислению:тонкая оксидная пленка защищает поверхность при умеренной температуре, но расплавленный кремний сильно реагирует с кислородом.
Хрупкость:Кремний тверд и ломок при комнатной температуре, поэтому требует осторожного обращения и измельчения.
Плотность:около 2,33 г/см3, что ниже, чем у железа и большинства легирующих металлов.
3. Система оценок
Марки металлического кремния определяются максимальным содержанием железа, алюминия и кальция. К распространенным маркам относятся 553 (железо до 0,5 %, алюминий до 0,5 %, кальций до 0,3 %), 441 (до 0,4 % каждая), 3303 (железо до 0,3 %, алюминий до 0,3 %, кальций до 0,03 %) и 2202 (железо до 0,2 %, алюминий до 0,2 %, кальций до 0,02%). Более высокие-классы чистоты стоят дороже и используются там, где бюджет примесей ограничен.
4. Применение в алюминиевой и химической промышленности.
В алюминиевой промышленности металлический кремний добавляют в алюминиевые сплавы для улучшения литейных свойств, прочности и износостойкости. В химической промышленности металлический кремний перерабатывается в силиконы и кремнийорганические соединения, используемые в герметиках, покрытиях и эластомерах. Оба применения выбирают сорт по балансу примесей: алюминиевые сплавы контролируют железо, а химические приложения могут контролировать кальций и другие микроэлементы.
5. Электроника и специальные приложения.
Металлический кремний, находящийся на вершине производственно-сбытовой цепочки, очищается до кремния солнечного-класса и кремния полупроводникового-класса для фотоэлектрических элементов и интегральных схем. Специальные применения включают кремниевый порошок для огнеупорной и порошковой металлургии, а также кремниевые сплавы для производства других ферросплавов. Требование чистоты возрастает с каждым шагом цепочки.
6. Оценки качества для покупателей
Укажите марку по предельным значениям железа, алюминия и кальция.
В зависимости от процесса выберите размер и форму частиц: комок, гранулу или порошок.
Проверьте сертификат анализа и отслеживаемость партии.
Подтвердите упаковку и защиту от влаги при хранении и транспортировке.
7. Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1. Какова чистота металлургического-кремния?Обычно от 98,5 до 99,5% кремния, основными примесями являются железо, алюминий и кальций.
Вопрос 2. Что означают такие номера оценок, как 553 и 441?Они указывают максимальное содержание железа, алюминия и кальция, например 553 означает до 0,5% железа, 0,5% алюминия и 0,3% кальция.
Вопрос 3: Почему кремний используется в алюминиевых сплавах?Улучшает литейные качества, прочность и износостойкость сплава.
Вопрос 4: Какова температура плавления кремния?Около 1414 градусов по Цельсию.
В5: Какой класс мне выбрать?Сопоставьте класс с балансом примесей в приложении; более жесткие марки, такие как 3303 или 2202, используются там, где недопустимы примеси.
Вопрос 6: Используется ли металлический кремний непосредственно в электронике?Нет, перед использованием в электронном виде его необходимо очистить до кремния солнечного-или полупроводникового-класса.
