Какви са различните степени на силициевите метали

Силициев метале полупроводников метал със сивкав блясък, известен също като кристален силиций или индустриален силиций, който се използва главно като добавка в сплави на цветни метали. Производството му се осъществява чрез редукционна реакция между кварцов пясък и кокс в електрическа пещ (химическа формула: SiO₂ + 2C → Si + 2CO), с конвенционална чистота от около 98% и висока чистота от повече от 99,99%.

Силициев металкласовете се основават главно на съдържанието на желязо, алуминий, калций и други примеси, а общите класове включват 553, 441, 411, 3303, 2202 и 1101. Разбирането на разликите между тези класове е ключът към избора на индустриален материал.

Ядро на класификацията: чистота и съдържание на примеси

Силициев металкласовете се класифицират въз основа на съдържанието на силиций и горната граница на примеси (желязо, алуминий и калций). В производствения процес първоначалната 97-98% чистота на силициевия метал се произвежда чрез редукция в електрическа пещ и след прекристализация на стопилката и обработка с киселина, чистотата може да бъде увеличена до 99,7-99,8%.

Силициевият метал често се наименува с комбинация от числа (напр. 553, 441), всяко от които съответства на децилен процент съдържание на примеси.

Ниско{0}}качествен силициев метал (97-98% съдържание на силиций)

97-клас силициев метал (индустриален клас)

Съдържание на силиций По-голямо или равно на 97%, с високо съдържание на примеси. Поради ниската си цена той се използва главно при дезоксидиране на стомана, ниско{2}}производство на чугун или като суровина за силициев карбид. При топенето на алуминиев слитък силицийът от клас 97 подобрява потока на сплавта и ефективността на леене.

Индустриален/металургичен клас силициев метал (98-99,5% съдържание на силиций)

Силициев метал от клас 553

Съдържание на силиций По-голямо или равно на 98,5%, желязо, алуминий По-малко или равно на 0,5%, калций По-малко или равно на 0,3%. Широко използван в производството на алуминиеви -силициеви сплави, които могат да подобрят устойчивостта на корозия и ефективността на леене на сплавта, а също така често се използва при модифициране на чугун и дезоксидация при производството на стомана.

441 клас силициев метал

Съдържание на силиций По-голямо или равно на 99,0%, желязо, алуминий По-малко или равно на 0,4%, калций По-малко или равно на 0,1%. Подходящо е за производството на високо-качествени алуминиеви сплави и силиконови химикали (като силиконово масло и силиконова смола) и е важна суровина в химическата промишленост.

Силиконов метал клас 411

Съдържание на силиций По-голямо или равно на 99,4%, желязо По-малко или равно на 0,4%, алуминий, калций По-малко или равно на 0,1%. Поради ниското си съдържание на алуминий и калций, той обикновено се използва при прецизно леене на алуминиеви сплави и подготовка на полупроводникови междинни материали, за да отговори на по-високите изисквания за чистота на индустриалните сценарии.

Премиум индустриален класСилициев метал(99,3-99,5% съдържание на силиций)

Силициев метал клас 3303

Съдържание на силиций 99,37% или повече, желязо, алуминий По-малко или равно на 0,3%, калций По-малко или равно на 0,03%. Той принадлежи към по-висок клас силициев метал и е подходящ за топене на специална стомана, алуминиева сплав с висока -производителност (напр. аерокосмически части) и производството на силиконов каучук и може да се използва за допълнително приготвяне на силициеви продукти с по-високи изисквания чрез процеса на пречистване.

Силициев метал от клас 2202

Съдържание на силиций По-голямо или равно на 99,5%, желязо, алуминий По-малко или равно на 0,2%, калций По-малко или равно на 0,02%. Използва се главно в авиационни материали, силиконови продукти от висок клас, за да отговори на нуждите на индустрии, които са изключително чувствителни към примеси.

Силициев метал със свръх-висока чистота (99,999% или повече)

Силиций от слънчев клас (SoG-Si)

Чистота до 5N (99,999%), общи примеси < 100ppm, е основната суровина за пластини от фотоволтаични клетки и цената е по-ниска от полупроводников -клас силиций.

Силиций с електронен клас (EG-Si)

Чистота 6N-7N (99,9999%-99,99999%), примеси <10ppm, използвани в производството на полупроводникови пластини, интегрални схеми и други микроелектронни компоненти, е основният материал за производството на чипове.

Металургия

Алуминиеви-силициеви сплави: силиций от клас 553 и 441 се използва в автомобилни и космически части за намаляване на плътността на сплавта и подобряване на устойчивостта на износване;

Силиконови стоманени листове: Добавянето на силиций (напр. клас 3303) към стоманата подобрява магнитната пропускливост и намалява загубата на енергия в трансформаторите и двигателите.

Електроника и полупроводници

Електронен-силиций (EG-Si) е основен материал за производството на чипове, поддържащ-поле от висок клас като компютри и комуникационно оборудване;

Силиций със слънчев -клас (SoG-Si) насърчава развитието на фотоволтаичната индустрия и подпомага прехода към чиста енергия.

Химикали и материали

3303, 2202 клас силиций се използва за синтезиране на силикон (силиконово масло, силиконов каучук) и продуктите се използват широко при високо-температурни уплътнения, водоустойчиви покрития и др.;

Подготовка на термо{0}}устойчиви материали (напр. Si₃N4), използвани в устойчиви на износване-и корозия-промишлени компоненти.

Изисквания за кандидатстване

Производството на полупроводници изисква електронен -силиций (EG-Si), докато производството на стомана изисква само металургичен-силиций (напр. клас 97);

Алуминиевото леене, където съдържанието на желязо трябва да се контролира, за да се предотврати крехкостта на сплавта, изисква степен 441 или по-висока.

Цена и производителност

Цената на силиций с висока чистота (напр. степен . 2202) е много по-висока от тази на промишления клас (напр. степен . 553), така че е необходимо да се избира според действителните изисквания за ефективност и да се избягва прекомерното преследване на чистотата за увеличаване на разходите.

Съвместимост на процесите

Различните процеси на топене имат различна чувствителност към примеси в силиция, например, прецизното леене изисква строг контрол на съдържанието на калций и клас 3303 е предпочитан пред клас 553.

Класификацията на силициевия метал е типичен израз на "избор на материал според търсенето" в индустриалната област. С развитието на полупроводниковата, новата енергетика и други индустрии, търсенето на силициев метал с висока-чистота ще продължи да расте и разумният избор на класове, оптимизиране на разходите и производителността, все още е ключът към повишаване на конкурентоспособността на различни индустрии.