1. Kompozycja
Metal krzemowy (krzem metalurgiczny, MG-SI):
Komponent podstawowy: Elemental Silicon (SI) z~ 98–99% czystość.
Zanieczyszczenia: Niewielkie ilości żelaza (Fe), aluminium (AL), wapnia (CA) lub inne elementy.
Uwaga: Czasami nazywany „czystym silikonowym metalem” po dalszym udoskonalaniu elektroniki.
Ferrocelicon (FESI):
Stop z żelaza i krzemu: Zawiera15–90% krzemZ wagą, z pozostałą częścią głównie żelaza (FE).
Zanieczyszczenia: Ślady aluminium, wapnia lub tytanu w zależności od produkcji.
Warianty: Gatunki różnią się (np. 75% FESI dla stalowych, 45% FESI dla odlewni).
2. Proces produkcyjny
Metal silikonowy:
Wyprodukowane przezRedukcja karbotermicznaKrzemionki (kwarc) w elektrycznych piecach łukowych.
Surowce: krzemionka (SiO₂) + węgiel (koks/węgiel drzewny).
Nie dodaje się żelaza; Zanieczyszczenia żelaza pochodzą z surowców.
Ferrocelicon:
Wykonane przez wytapanieKrzemionka z rudą żelaza, złomu lub skali młynaW elektrycznych piecach łukowych.
Węgiel redukuje zarówno krzemionkę, jak i tlenki żelaza, tworząc stop krzem-żelazo.
3. Właściwości fizyczne i chemiczne
| Własność | Metal krzemowy (MG-SI) | Ferrocelicon (FESI) |
|---|---|---|
| Zawartość silikonu | 98–99% SI (wysoka czystość) | 15–90% SI (stop z Fe) |
| Zawartość żelaza | Ślad (mniejszy lub równy 1%) | Główny komponent (10–95% Fe) |
| Form | Wlewki, grudki lub kawałki | Forma ziarnista lub grudka |
| Gęstość | Wysoki (czysty krzem) | Niższe (z powodu zawartości żelaza) |
4. Zastosowania
Metal silikonowy:
Elektronika: Udoskonalony doKrzem ultra-kure (99,9999%+)Dla półprzewodników, paneli słonecznych i ICS.
Stopy: Używany w stopach aluminium (np. Al-Si dla części samochodowych) i stopach magnezu.
Deoksyzator: Dodano do stali i żeliwa, aby usunąć tlen.
Ferrocelicon:
Steelmaking: Podstawowe użycie jakoDeoksyzatorOraz czynnik stopowy w celu poprawy wytrzymałości i odporności na ciepło.
Odlewnie: Zwiększa płynność odlewania i zapobiega tworzeniu się żużla.
Przemysł chemiczny: Stosowany w silikony, oczyszczaniu wody i syntezy organicznej.
5. Koszt i obsługa
Metal silikonowy:
Droższe ze względu na wymagania dotyczące wysokiej czystości (np. Klasy elektroniczne).
Niższa gęstość niż Ferrocelicon, zmniejszając koszty wysyłki na jednostkę krzemu.
Ferrocelicon:
Opłacalny dla aplikacji masowych z powodu zawartości żelaza.
Większa gęstość wymaga wyspecjalizowanego obsługi (np. Separacja magnetyczna).
6. Rynek i popyt
Metal silikonowy:
Napędzane sektorami elektroniki i energii odnawialnej (panele słoneczne, półprzewodniki).
W handlu w klasach opartych na czystości (np. 98% SI dla stopów, 99,9%+ dla słonecznych).
Ferrocelicon:
Zapotrzebowanie związane z produkcją stali (budownictwo, motoryzację, maszyny).
Ceny wpływu rudy żelaza i silikonowego surowca.
