Pudră de siliciu metalic de înaltă puritate: clase, dimensiuni ale ochiurilor și compoziție chimică

Ce este pudra de siliciu metalic

Pulbere de siliciu metalic, numită și pulbere de siliciu industrială sau pulbere de siliciu cristalin, este o pulbere măcinată fin produsă din siliciu industrial. Siliciul industrial în sine este calitatea metalurgică a elementului, realizat prin reducerea cuarțului într-un cuptor electric, iar pulberea este obținută prin măcinarea acelui material până la o bandă de plasă definită. Componenta principală a pulberii este siliciul, astfel încât comportamentul său urmează pe cel al elementului: este dur, stabil chimic la temperatura camerei și împărtășește caracterul semiconductor care face din siliciu materialul de bază al industriei electronice.

Siliciul industrial este utilizat în principal ca aditiv pentru aliajele neferoase. De asemenea, servește ca agent de aliere strict pentru oțelul siliconic și ca dezoxidant pentru tipuri speciale de oțel și topituri de aliaje neferoase. După procesarea ulterioară a procesului, același material de bază poate fi tras în siliciu monocristal pentru uz electronic, motiv pentru care nivelurile de impurități ale pulberii sunt controlate atât de strâns în primul rând.

Pudra de siliciu metalic este clasificată în funcție de conținutul celor trei impurități principale, fier, aluminiu și calciu. Un total mai mic de impurități înseamnă o pierdere mai mică de siliciu în topitură, mai puțină zgură și o recuperare previzibilă a adaosului de siliciu, ceea ce o fabrică de oțel sau aluminiu cumpără atunci când specifică o calitate în loc să comande pur și simplu siliciu.

Grade și compoziție chimică

Tabelul prezintă seria de analiză utilizată pentru pulberea metalică de siliciu. Fiecare grad este cotat ca un conținut minim de siliciu cu un maxim de fier, aluminiu și calciu, iar valorile sunt exprimate în procente din greutatea pulberii livrate.

Nota, Si minim	Si, la sută min	Fe, procente max	Al, procente max	Ca, procente max
Si 99,6	99.6	0.2	0.15	0.05
Si 99,2	99.2	0.4	0.2	0.1
Si 99.0	99.0	0.4	0.4	0.2
Si 98,5	98.5	0.5	0.5	0.3
Si 98.0	98.0	0.6	0.5	0.3
Nota scăzută	95 până la 97	continutul total de impuritati 3,0 la suta maxim

Cifra de siliciu este minimă, iar cifrele de impurități sunt maxime, așa că un lot care analizează la 99,7% siliciu cu fier, aluminiu și calciu sub limitele gradului comandat este un material acceptabil mai degrabă decât un alt grad. Analiza se efectuează pe lot și se raportează pe certificatul de analiză, care este documentul utilizat pentru eliberarea pulberii în producție.

Dimensiunile ochiurilor și distribuția particulelor

Dimensiunea particulelor este indicată în plasă și este aleasă pentru a se potrivi cu modul în care pulberea este introdusă în proces. Fracțiunile mai grosiere curg liber și sunt ușor de cântărit, în timp ce fracțiile mai fine se dispersează mai repede și sunt utilizate acolo unde este nevoie de o suprafață mare. Pulberea chimică de siliciu este disponibilă în următoarele benzi de plasă:

Si 20-100 mesh

Si 30-120 mesh

Si 40-160 mesh

Si 100-200 mesh

Si 45-325 mesh

Si 50-500 mesh

Pulberea de siliciu refractar este furnizată în tăieturi mai fine, de la 150 de ochiuri până la 600 de ochiuri și utilizează aceeași serie de analiză ca în tabelul de mai sus. Pulberea de calitate scăzută este oferită la 200 mesh și 325 mesh cu un conținut de siliciu între 95 și 97%. O bandă de plasă descrie fereastra de screening și nu o singură dimensiune a particulei, astfel încât distribuția dimensiunii particulelor unui lot livrat ar trebui citită din raportul de screening, mai degrabă decât dedusă doar din numărul de plasă.

Aplicații în producția de oțel, aluminiu și industria electronică

Ca dezoxidant, siliciul se combină cu oxigenul dizolvat în baia de oțel, iar produsul de reacție părăsește topitura cu zgura, ceea ce scade conținutul de oxigen și îmbunătățește curățenia. Ca agent de aliere, crește rezistența și rezistivitatea electrică a oțelului cu siliciu, produsul plat utilizat pentru laminarea transformatoarelor și a motoarelor, unde conținutul de siliciu este controlat într-o bandă îngustă.

În metalurgia neferoasă, aliajele de siliciu aluminiu iau pulberea ca sursă de siliciu, iar pulberea fină se dizolvă rapid în topitura de aluminiu. Același material este utilizat în amestecurile refractare, în care pulberea fină de siliciu îmbunătățește densitatea de împachetare a căptușelii și participă la reacțiile de temperatură ridicată care protejează suprafața cărămizii.

Gradele de puritate contează pe calea electronică, unde materialul de bază este rafinat și apoi tras în siliciu monocristal pentru napolitane. Această rută consumă materiale cu o chimie bine definită, dar arată că puritatea siliciului este o specificație cu consecințe reale asupra procesului, mai degrabă decât o etichetă de marketing.

Ambalare, depozitare și control al calității

Pudra de siliciu metalic este ambalată în pungi sau butoaie rezistente la umiditate, astfel încât materialul să rămână uscat în timpul tranzitului, deoarece pulberea umedă poate genera gaz atunci când este încărcată într-o baie fierbinte și poate forma, de asemenea, cocoloașe care nu se mai hrănesc uniform. Depozitarea sub acoperire, departe de apă stătătoare și cu pungi ținuți departe de podea, protejează banda de plasă la fel de mult ca și chimia, deoarece fracția fină este partea care reacționează mai întâi cu umezeala.

Controlul calității se bazează pe analiza chimică a lotului pentru siliciu, fier, aluminiu și calciu, împreună cu screening-ul pentru confirmarea benzii de plasă. Deoarece calitățile diferă doar prin nivelul acelorași trei impurități, o verificare a lotului care ignoră una dintre ele poate elibera material care se comportă destul de diferit în topitură, așa că toate trei sunt raportate pe certificat.

Întrebări frecvente: Pudrele metalice de siliciu și utilizări

Î: Pudra de siliciu metalic este aceeași cu pulberea de siliciu industrial?
Da. Pulberea de siliciu industrial, pulberea de siliciu metalic și pulberea de siliciu cristalin se referă la același produs, măcinat din siliciu industrial și clasificat în funcție de conținutul de fier, aluminiu și calciu.

Î: Cum sunt definite notele?
Fiecare grad stabilește un conținut minim de siliciu cu fier, aluminiu și calciu maxim, de la Si 99,6 în vârful intervalului până la gradul scăzut de 95 până la 97% siliciu, cu un conținut total de impurități de 3,0% maxim.

Î: Ce dimensiuni de plasă sunt disponibile?
Pulberea chimică de siliciu este oferită în benzi de la 20-100 ochiuri la 50-500 ochiuri, pulberea de siliciu refractar este disponibilă de la 150 ochiuri la 600 ochiuri, iar pulberea de calitate scăzută este furnizată la 200 ochiuri și 325 ochiuri.

Î: Care este principala utilizare a pulberii în fabricarea oțelului?
Acționează ca un dezoxidant pentru clasele speciale de oțel și topituri neferoase și ca agent de aliere pentru oțelul siliconic, unde adaosul de siliciu crește rezistența și rezistivitatea electrică.

Î: Pulberea are proprietăți semiconductoare?
Siliciul este un element semiconductor, iar pulberea împărtășește comportamentul elementului de bază, dar materialul de calitate electronică necesită o chimie mult mai strictă și este produs printr-o cale separată de rafinare.

Î: Cum se verifică un lot livrat?
Împotriva certificatului de analiză de lot pentru siliciu, fier, aluminiu și calciu plus un proces-verbal de screening pentru banda de plasă, cu ambalajul inspectat pentru deteriorarea umezelii.