Aké sú rôzne triedy kremíkových kovov

Silikónový kovje polovodičový kov so sivastým leskom, známy aj ako kryštalický kremík alebo priemyselný kremík, ktorý sa používa najmä ako prísada do zliatin ne-železných kovov. Jeho výroba sa uskutočňuje redukčnou reakciou medzi kremenným pieskom a koksom v elektrickej peci (chemický vzorec: SiO₂ + 2C → Si + 2CO), s konvenčnou čistotou približne 98 % a vysokou čistotou viac ako 99,99 %.

Silikónový kovtriedy sú založené hlavne na obsahu železa, hliníka, vápnika a iných nečistôt a medzi bežné triedy patria 553, 441, 411, 3303, 2202 a 1101. Pochopenie rozdielov medzi týmito druhmi je kľúčom k výberu priemyselného materiálu.

Klasifikačné jadro: Čistota a obsah nečistôt

Silikónový kovtriedy sú klasifikované na základe obsahu kremíka a hornej hranice nečistôt (železo, hliník a vápnik). Vo výrobnom procese sa počiatočná 97-98% čistota kremíkového kovu vyrába redukciou v elektrickej peci a po rekryštalizácii taveniny a úprave kyselinou môže byť čistota zvýšená na 99,7-99,8%.

Kremíkový kov je často pomenovaný kombináciou čísel (napr. 553, 441), z ktorých každé zodpovedá decilovému percentu obsahu nečistôt.

Nízko{0}}kvalitný kremíkový kov (97 – 98 % obsah kremíka)

97-stupňový kremíkový kov (priemyselná kvalita)

Obsah kremíka Väčší alebo rovný 97 %, s vysokým obsahom nečistôt. Pre svoju nízku cenu sa používa hlavne pri dezoxidácii ocele, pri výrobe liatiny s nízkou{2}}kontinenciou alebo ako surovina pre karbid kremíka. Pri tavení hliníkových ingotov kremík triedy 97 zlepšuje tok zliatiny a výkon odlievania.

Silikónový kov priemyselnej / metalurgickej kvality (98 – 99,5 % obsah kremíka)

Silikónový kov 553 triedy

Obsah kremíka väčší alebo rovný 98,5 %, železo, hliník menší alebo rovný 0,5 %, vápnik menší alebo rovný 0,3 %. Široko používaný pri výrobe zliatin hliníka-kremíka, ktoré môžu zlepšiť odolnosť zliatiny voči korózii a odlievanie, a bežne sa používa aj pri úprave liatiny a deoxidácii pri výrobe ocele.

Silikónový kov 441 triedy

Obsah kremíka väčší alebo rovný 99,0 %, železo, hliník menší alebo rovný 0,4 %, vápnik menší alebo rovný 0,1 %. Je vhodný na výrobu-kvalitných hliníkových zliatin a silikónových chemikálií (ako je silikónový olej a silikónová živica) a je dôležitou surovinou v chemickom priemysle.

Silikónový kov 411 triedy

Obsah kremíka väčší alebo rovný 99,4 %, železo menší alebo rovný 0,4 %, hliník, vápnik menší alebo rovný 0,1 %. Kvôli nízkemu obsahu hliníka a vápnika sa bežne používa pri presnom odlievaní hliníkových zliatin a príprave polovodičových medziproduktov, aby sa splnili vyššie požiadavky na čistotu priemyselných scenárov.

Prémiová priemyselná triedaSilikónový kov(99,3-99,5% obsah kremíka)

Silikónový kov triedy 3303

Obsah kremíka 99,37 % alebo viac, železo, hliník 0,3 % alebo menej, vápnik 0,03 % alebo menej. Patrí do vyššej triedy kremíkového kovu a je vhodný na tavenie špeciálnej ocele,-výkonnej hliníkovej zliatiny (napr. letecké diely) a výrobu silikónového kaučuku a možno ho použiť na ďalšiu prípravu kremíkových produktov s vyššími požiadavkami prostredníctvom procesu čistenia.

Silikónový kov triedy 2202

Obsah kremíka väčší alebo rovný 99,5 %, železo, hliník menší alebo rovný 0,2 %, vápnik menší alebo rovný 0,02 %. Používa sa hlavne v materiáloch pre letectvo,-silikónové produkty najvyššej triedy, aby vyhovovali potrebám priemyselných odvetví, ktoré sú mimoriadne citlivé na nečistoty.

Ultra{0}}kremík s vysokou čistotou (99,999 % alebo viac)

Kremík solárnej kvality (SoG-Si)

Čistota do 5N (99,999 %), celkové nečistoty < 100 ppm, je hlavnou surovinou pre doštičky fotovoltaických článkov a cena je nižšia ako v prípade polovodičového- kremíka.

Elektronický kremík (EG-Si)

Čistota 6N-7N (99,9999%-99,99999%), nečistoty < 10ppm, používaný pri výrobe polovodičových doštičiek, integrovaných obvodov a iných mikroelektronických komponentov, je základným materiálom pre čipový priemysel.

Hutníctvo

Hliníkové-zliatiny kremíka: Kremík triedy 553 a 441 sa používa v automobilových a leteckých súčiastkach na zníženie hustoty zliatiny a zlepšenie odolnosti proti opotrebovaniu;

Plechy z kremíkovej ocele: Pridanie kremíka (napr. triedy 3303) do ocele zvyšuje magnetickú permeabilitu a znižuje straty energie v transformátoroch a motoroch.

Elektronika a polovodiče

Elektronický-kremík (EG{1}}Si) je základným materiálom na výrobu čipov, ktorý podporuje špičkové-polia, ako sú počítače a komunikačné zariadenia;

Solárny-kremík (SoG-Si) podporuje rozvoj fotovoltaického priemyslu a pomáha pri prechode na čistú energiu.

Chemikálie a materiály

Silikón 3303, 2202 sa používa na syntézu silikónu (silikónový olej, silikónový kaučuk) a produkty sa široko používajú v tesneniach pri vysokých{2}}teplotách, vodotesných náteroch atď.;

Príprava tepelne-materiálov odolných voči teplu (napr. Si₃N₄), používaných v priemyselných komponentoch-odolných proti korózii-opotrebeniu.

Požiadavky na aplikáciu

Výroba polovodičov vyžaduje elektronický-kremík (EG-Si), zatiaľ čo výroba ocele vyžaduje iba metalurgický-kremík (napr. stupeň 97);

Odlievanie hliníka, kde je potrebné kontrolovať obsah železa, aby sa zabránilo krehkosti zliatiny, vyžaduje triedu 441 alebo vyššiu.

Cena a výkon

Cena kremíka s vysokou čistotou (napr. . 2202) je oveľa vyššia ako cena priemyselného kremíka (napr. . 553), takže je potrebné vyberať podľa skutočných požiadaviek na výkon a vyhnúť sa nadmernej honbe za čistotou kvôli zvýšeniu nákladov.

Kompatibilita procesov

Rôzne procesy tavenia majú rôznu citlivosť na nečistoty v kremíku, napríklad presné liatie vyžaduje prísnu kontrolu obsahu vápnika a trieda 3303 sa uprednostňuje pred triedou 553.

Klasifikácia kremíkového kovu je typickým vyjadrením „výberu materiálu podľa dopytu“ v priemyselnej oblasti. S rozvojom polovodičov, novej energetiky a ďalších priemyselných odvetví bude dopyt po-kremíku s vysokou čistotou naďalej rásť a kľúčom k zvýšeniu konkurencieschopnosti rôznych odvetví je stále rozumný výber akostí, optimalizácia nákladov a výkonu.