1. Определение
Металлургический кремний (также известный как промышленный кремний или кристаллический кремний) - это высокочистая форма кремния, получаемая путем карботермического восстановления кремнезема (SiO₂) в дуговой электропечи. Обычно он содержит 98%-99,5% кремния с такими примесями, как железо (Fe), алюминий (Al) и кальций (Ca).
2. Основные характеристики
Химический символ: Si
Внешний вид: Голубовато-серое, хрупкое кристаллическое твердое вещество
Степени чистоты:
Металлургический класс кремния (MG-Si): 97%-99% Si (используется в сплавах, химикатах).
Химический кремний (Chemical Grade Silicon): >99% Si (для производства силикона).
Electronic Grade Silicon (EG-Si): 99,9999%+ (для производства полупроводников).
Плотность: 2,33 г/см³
Температура плавления: 1414°C (2577°F)
Температура кипения: 3265°C (5909°F)
3. Метод производства
Основной процесс: Карботермическое восстановление в дуговых печах под флюсом.
Сырьевые материалы: Кварц (SiO₂) + углерод (нефтяной кокс/уголь/уголь).
Реакция:
SiO2+2C1800–2000°CSi+2CO↑
Энергоемкий: Требуется 12 000-14 000 кВт/ч на тонну кремния.
4. Основные области применения
Металлургия:
Алюминиевые сплавы (повышают прочность и жаростойкость).
Кремниевая сталь (для сердечников трансформаторов).
Химическая промышленность:
Силиконы (герметики, смазки, смолы).
Поликремний (для солнечных батарей и полупроводников).
Электроника:
Кремний сверхвысокой чистоты для полупроводников, микросхем и фотоэлементов.
5. Рынок и промышленность
Ведущие производители: Китай (~70% мирового производства), Норвегия, Бразилия, США.
Ценовые факторы: Стоимость электроэнергии, экологическая политика, спрос на солнечную энергию.
6. Хранение и безопасность
Чувствителен к влаге: Необходимо хранить в сухих условиях для предотвращения окисления.
Легковоспламеняющийся: Мелкий кремниевый порошок может взорваться при попадании искры.
