Vad Silicon Metal 98 betyder i praktiken
Kiselmetall i 98 %-intervallet är den metallurgiska kvalitet som normalt beskrivs av Si-553-beteckningen, där järn, aluminium och kalcium är begränsade till 0,5 %, 0,5 % respektive 0,3 %, med kisel på minst 98,5 %. I handeln kallas materialet ofta helt enkelt för 98 silicon eller 98,5 grade. Det är den största volymkvaliteten som produceras och basråvaran för kiselorganiska industrin, där kislet först omvandlas till en reaktiv mellanprodukt och sedan byggs upp till silikonvätskor, hartser och elastomerer.
Varför Silikonolja passar avancerade smörjmedel
Silikonolja är en polysiloxanvätska vars viskositet är mycket mindre temperaturkänslig än mineraloljans. Den enstaka egenskapen förklarar det mesta av dess användning: ett smörjmedel som håller sin filmtjocklek över ett brett driftsområde gör att lager och tätningar fungerar utan att lutningen ändras mellan kallstart och stabil-drift. Samma vätska används som polermedelsbärare, som ett flytande fjädermedium och som en dielektrisk vätska i elektrisk utrustning.
Materialet kan också bearbetas till en färglös, genomskinlig vätska och sprayas på byggnadsytor som en tätskiktsbehandling, där siloxanstommens låga ytenergi gör att vatten pärlar sig och rinner av istället för att tränga in i underlaget. I alla dessa uppgifter förväntas vätskan motstå oxidation och förbli kemiskt inert mot de ytor den vidrör.
Från industriellt kisel till elektronisk kvalitet
Industriellt kisel uppgraderas genom en sekvens av fysikaliska och kemiska steg som vanligtvis inkluderar krossning, betning, omsmältning, raffinering och kristallisering. Den renade produkten förs sedan vidare till polykristallint kisel, vars kristallarrangemang är oordnat, och dras i en enkel-kristallriktning för att ge monokristallint kisel. Varje steg tar bort en definierad grupp av föroreningar: betning angriper metallinneslutningar på ytan, omsmälter och raffinerar separata föroreningar genom densitet och ångtryck, och riktad stelning avvisar dem till den sista fraktionen att frysa.
Kiselkomponenter tolererar driftstemperaturer upp till cirka 200 grader C på grund av elementets höga smältpunkt och stabila kemi, och råmaterialet är rikligt, vilket håller den tillverkade kostnaden relativt låg. Dessa två faktorer förklarar varför kisel har förskjutit andra material i likriktare och tyristorlikriktare, och varför monokristallint kisel nu är standardsubstratet för stora integrerade kretsar, diskreta elektroniska komponenter och solceller. Efterfrågan på industriellt kisel från den optoelektroniska sektorn har ökat förbrukningen med en rapporterad hastighet på 20 % till 30 % per år, vilket är tillräckligt snabbt för att konkurrera med de traditionella metallurgiska butikerna om samma ugnskapacitet.
Standardkvaliteter och föroreningsgränser
Betygskoder är byggda från det maximala innehållet av järn, aluminium och kalcium uttryckt i tiondels procent, och familjerna nedan följer GB/T 2881-2014, den nationella standarden för kiselmetall.
| Kvalitet | Si (min, %) | Fe (max, %) | Al (max, %) | Ca (max, %) |
|---|---|---|---|---|
| Si-1101 | 99.7 | 0.1 | 0.1 | 0.01 |
| Si-2202 | 99.5 | 0.2 | 0.2 | 0.02 |
| Si-3303 | 99.3 | 0.3 | 0.3 | 0.03 |
| Si-411 | 99.3 | 0.4 | 0.1 | 0.1 |
| Si-421 | 99.2 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
| Si-441 | 99.0 | 0.4 | 0.4 | 0.1 |
| Si-553 | 98.5 | 0.5 | 0.5 | 0.3 |
Betygsval för kiselorganisk kemi drivs av katalysatorsystemet snarare än av enbart kiselrenhet. Järn och aluminium stör båda den direkta reaktionen mellan kisel och en organisk halogenid, så producenter av silikonmellanprodukter anger vanligtvis en låg-järn, låg-aluminiumkvalitet även när ett billigare 98,5 % material skulle klara en enkel kemisk kontroll. Standardstorleksfraktionen för ugnsmatning är 10-100 mm med ett minimum på 90 % i intervallet, och krossningsförluster under det bandet bör beaktas i avkastningsberäkningen.
Köplappar för Silicon Metal 98
Tre poäng avgör om en 98 silikonlast presterar som förväntat. För det första den faktiska kalciumnivån, eftersom kalcium starkt påverkar slaggbeteendet och mängden material som går förlorat som finmaterial. För det andra, skärmanalysen vid ankomst, eftersom en del som säljs som 10-100 mm fortfarande kan vara svår att ladda om den innehåller en hög andel undermått. För det tredje, fukt, som måste hållas utanför lagring eftersom fuktig kiselmetall oxiderar vid ytan och för in syre i smältan. Kvaliteter utanför standardtabellen, och fraktioner av icke-standardstorlek, produceras normalt på beställning istället för att hållas i lager.
Vanliga frågor
Q:Vad syftar termen kiselmetall 98 på?
S: Ett kisel av metallurgisk-kvalitet i 98 %-intervallet, normalt levererat som Si-553 med kisel på minst 98,5 % och järn, aluminium och kalcium begränsat till 0,5 %, 0,5 % och 0,3 %.
Q:Varför används silikonolja i avancerade smörjmedel?
S: Dess viskositet ändras lite med temperaturen, så filmtjockleken bibehålls över ett brett driftsområde utan att ändra till en annan viskositetsklass.
Q:Vilka andra uppgifter utför silikonolja?
S: Den används som en polermedelsbärare, ett flytande fjädermedium och en dielektrisk vätska, och kan sprayas på byggnadsytor som en transparent vattentätningsbehandling.
Q:Hur renas industriellt kisel till material av elektronisk kvalitet?
S: Genom krossning, betning, omsmältning, raffinering och kristallisering, följt av omvandling till polykristallint kisel och riktad dragning till monokristallint kisel.
Q:Varför tål silikonenheter upp till cirka 200 grader C?
S: Kisel har en hög smältpunkt och god kemisk stabilitet, och det är rikligt, vilket också håller den tillverkade kostnaden relativt låg.
Q:Vilken kvalitet ska väljas för silikonmellanprodukter?
S: Låg-järn, låg-aluminiumkvalitet, eftersom järn och aluminium stör den direkta reaktionen mellan kisel och den organiska halogeniden.