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发布时间:2022-01-03 12:00:00 作者:中兴耐材
金属硅:硅的用途。掺有特定微量杂质的硅单晶制成的大功率晶体管、整流器及太阳能电池,比用锗单晶制成的好。非晶硅太阳能电池研究进展很快,转换率达到了8%以上。硅钼棒电热元件使用温度可达1700℃,具有电阻不易老化和良好的耐氧化性能。金属硅还有很多附加产品,如硅微粉、边皮硅、黑皮硅、金属硅渣等。“金属硅”(我国也称工业硅)是上世纪六十年代中期出现的一个商品名称。它的出现与半导体行业的兴起有关。
金属硅冶炼属于高耗能生产,金属硅的分类通常按金属硅成分所含的铁,铝,钙三种主要杂质的含量来分类。按照金属硅中铁,铝,钙的含量,可把金属硅分为不同的牌号。工业中,金属硅通常是在电炉中由碳还原二氧化硅制得。金属硅冶炼属于高耗能生产,金属硅的分类通常按金属硅成分所含的铁,铝,钙三种主要杂质的含量来分类。以这种方式的硅纯度为98%,叫做金属硅。再将它融化后重结晶,用酸除去地杂质,得到纯度为99%的金属硅。
金属硅粉的功能有很多,也可以应用于很多不同的领域,金属硅可以生产硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅。由金属硅生产的硅橡胶弹性好,耐高温,用于制作品、耐高温垫圈等。硅树脂用于生产绝缘漆、高温涂料等。特种硅钙材料可用作催化剂载体,在石油炼制、汽车尾气净化等多方面广泛应用。制造高纯半导体。现代化大型集成电路几乎都是用高纯度金属硅制成的,而且高纯度金属硅还是生产光纤的主要原料,可以说金属硅已成为信息时代的基础支柱产业。
硅是非金属元素,兰灰色,有金属色泽,性硬且脆。硅的含量约占地壳质量的26%,其经常运用的牌号金属硅的分类通常按金属硅成分所含的铁、铝、钙三种首要杂质的含量来分类。工业硅也用作要求严格的硅钢的合金剂,冶炼特种钢和非铁基合金的脱氧剂。依照金属硅中铁、铝、钙的含量,可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、1101等不同的牌号。
金属硅又称工业硅或结晶硅,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。其主要用途是作为非铁基合金的添加剂和生产半导体硅、有机硅的起始原料。在我国,金属硅通常按其所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类。化学反应方程式:SiO2+2C→Si+2CO这样制得的硅纯度为97~98%,叫做金属硅。按照金属硅中铁、铝、钙的百分比含量,金属硅可分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。
金属硅生产采用碳热法,即用硅石、碳质还原剂在矿热炉内进行冶炼的方法。这样制得的硅纯度为97%~98%,这样的硅一般可以用在冶金用途。如果要得到更高品级的硅,则需再将其精炼除去杂质,得到纯度为99.7%~99.8%的金属硅。粒度过大时,由于不能和捣炉粘料及反应速度相适应,易使未反应的硅石进入液体硅中,造成渣量增多,出炉困难,硅的回收率降低,能耗增大,甚至造成炉底上涨,影响正常生产。以石英砂为原料冶炼金属硅,包括石英砂制块、配制炉料和矿热炉冶炼几个步骤。
一般来说,英砂会直接用于生产好的石英玻璃制品,甚至被加工成宝石级别的如水晶,碧玺等制品。等级稍差但储量较大,开采条件稍好,周围电力较为便宜的则适合生产金属硅。随着***经济一体化和国际间在经济的分工合作的发展,中国有丰富的硅石资源、小水电资源和廉价劳动力,加之金属硅生产工艺不复杂,发展金属硅生产比较适合中国的国情,我深信中国金属硅行业的发展前景是美好的。目前,中国生产金属硅的碳热法的生产工艺路线:普遍采用的是以硅石为原料,石油焦、木炭、木片、低灰煤等为还原剂,在矿热电炉中高温熔炼,从硅石中还原出金属硅,其为无渣埋弧高温熔炼过程。
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