Kremniyning tozaligi silikon metall sifatiga qanday ta'sir qiladi?

Xom kvartsdan yuqori-soflikka sayohatsilikon metallishlab chiqarish jarayonida eng asosiy qarordan boshlanadi: silika xomashyosini tanlash. Vaholankisilikon metallzamonaviy sanoatda eng keng tarqalgan materiallardan biri bo'lib, uning sifati eritilgan kremniyning tozaligi bilan belgilanadi. Bu munosabatlarni tushunish metallurglar, xaridlar bo‘yicha mutaxassislar va doimiy{1}}biznesga bog‘liq bo‘lgan oxirgi foydalanuvchilar uchun zarur.silikon metallalyuminiy, kimyoviy va yarimo'tkazgich ilovalari bo'yicha ishlash.

Silika tozaligining eng tezkor ta'sirisilikon metallsifat - karbotermik pasayish jarayonida nopoklik elementlarini bevosita o'tkazish. Yuqori{1}}tozalikdagi kvarts (odatda 98{5}}99,5% SiO₂) suv ostidagi kamon pechlarida 1800 darajadan yuqori haroratda eritilganda, xom kremniy{6}}da mavjud bo'lgan aralashmalar, xususan, alyuminiy, temir, kaltsiy va titanning to'g'ridan-to'g'ri eriydi.silikon metall .

Suv osti kremniy eritish zavodlarida olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, kremniy dioksidi nisbatan past ifloslik darajasini (taxminan 0,4 ppm bor va 4 ppm fosfor) o'z ichiga olgan bo'lsa-da, bu ifloslantiruvchi moddalar baribir yakuniy ifloslik profiliga hissa qo'shadi.silikon metall. Metallurgiya- uchunsilikon metallstandart navlar uchun alyuminiy qotishmasida qo'llaniladigan, temirning 0,5% gacha, alyuminiyning 0,3% gacha va kaltsiyning 0,2% gacha bo'lgan ifloslik darajasiga ruxsat beriladi. Biroq, agar kremniy dioksid ushbu elementlarning yuqori darajasini o'z ichiga olgan bo'lsa, natijadasilikon metallspetsifikatsiya chegaralaridan oshib, uni arzonroq{0}}ilovalarga o'tkazishi yoki qimmat takomillashtirish bosqichlarini talab qilishi mumkin.

O'zaro bog'liqlik, ayniqsa, keyingi tozalash paytida olib tashlash qiyin bo'lgan elementlar uchun juda muhimdir. Masalan, bor va fosforni yo'q qilish juda qiyinsilikon metallan'anaviy qayta ishlash orqali. Patentlangan ishlab chiqarish texnologiyalari yuqori sifatli metallurgiya ishlab chiqarish uchun 10 ppmw dan past bo'lgan kremniy dioksidi va 5 ppmw dan past fosforni talab qilish orqali buni aniqlaydi.silikon metallilg'or ilovalar uchun javob beradi.

Silika tozaligi to'g'ridan-to'g'ri qaysi tijorat darajasini aniqlaydisilikon metallishlab chiqarilishi mumkin, bu esa muhim iqtisodiy oqibatlarga olib keladi. Xalqaro standartlar tasniflanadisilikon metallruxsat etilgan nopoklik kontsentratsiyasiga asoslangan navlarga bo'linadi, ularning har biri turli bozor narxlarini belgilaydi va alohida ilovalarga xizmat qiladi.

A-sinf uchunsilikon metall (>99,3% Si), maksimal ruxsat etilgan temir miqdori 0,4%, alyuminiy 0,2% va kaltsiy 0,1% ni tashkil qiladi. Ushbu tozalik darajasiga erishish uchun mos ravishda past ifloslik darajasiga ega bo'lgan silika xom ashyosi talab qilinadi. B-bahosisilikon metall (>99,0% Si) bir oz yuqoriroq aralashmalarga imkon beradi: 0,5% gacha temir, 0,3% alyuminiy va 0,2% kaltsiy. Pastroq baholarsilikon metall(97-98,5% Si) asta-sekin yuqori nopoklik darajasini qabul qiladi va arzonroq, tozaligi past kremniy manbalaridan foydalanishi mumkin.

Iqtisodiy ta'siri sezilarli. Yuqori-pokliksilikon metallKimyoviy qo'llanmalar uchun mo'ljallangan yoki yuqori sifatli alyuminiy qotishmalari standart metallurgiya materiallariga nisbatan sezilarli narxlarda ustunlik qiladi. Shuning uchun ishlab chiqaruvchilar kremniy dioksidi manbalarini maqsadga muvofiq ravishda diqqat bilan moslashtirishlari keraksilikon metallxomashyo tannarxi yakuniy mahsulotning qiymat taklifiga bevosita ta'sir ko'rsatadigan navlar.

Silikat yuqori nopoklik darajasini o'z ichiga olgan bo'lsa, natijadasilikon metallspetsifikatsiyalarga javob berish, ishlab chiqarish xarajatlarini oshirish va hosildorlikka potentsial ta'sir ko'rsatish uchun yanada kengroq tozalashni talab qiladi. Yo'nalishli qattiqlashuv va boshqa tozalash usullari ko'plab metall aralashmalarni olib tashlashi mumkinsilikon metall, lekin bu jarayonlar xarajat va murakkablikni oshiradi.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, yo'nalishli qattiqlashuv temir, mis va nikelning 90% dan ortig'ini olib tashlashi mumkinsilikon metall, ishlov berilgandan keyin ingotning taxminan 50% 99,99% tozalikka erishadi. Biroq, bu tozalash samaradorligi dastlabki nopoklik yukiga bog'liq. Yuqori boshlang'ich aralashmalar kontsentratsiyasi uzoqroq ishlov berish vaqtini talab qiladi, texnik talablarga javob beradigan materialning ulushini kamaytiradi va qabul qilinadigan bir tonna uchun energiya sarfini oshiradi.silikon metall.

Qattiqlashuv jarayonida turli xil aralashmalarni ajratish harakati ham tozalash strategiyasiga ta'sir qiladi. Ba'zi elementlar qattiq yoki suyuq fazaga bo'linadi, bu esa yo'nalishli qotib qolish orqali samarali olib tashlash imkonini beradi. Boshqalar, shu jumladan bor va fosfor, kamroq qulay ajratish koeffitsientlariga ega va ularni yo'q qilish qiyinroq.silikon metall. Ushbu muammoli elementlar uchun kremniyni tanlash orqali oldini olish, qayta ishlash orqali davolashga urinishdan ko'ra ancha samaralidir.

Silikatning tozaligi oxir-oqibatda aniqlaydisilikon metallyuqori{0}}qiymatli ilovalarning aniq talablariga javob bera oladi. Alyuminiy qotishmasini ishlab chiqarish uchun, ichidagi aralashmalarsilikon metallyakuniy to'qimalarning mexanik xususiyatlariga bevosita ta'sir qiladi. Temir, masalan, alyuminiy{1}}kremniy qotishmalarida mo'rt intermetalik fazalarni hosil qiladi, ular egiluvchanlik va charchoqqa chidamliligini kamaytiradi. Mos keluvchisilikon metallBoshqariladigan silika tozaligi bilan ta'minlangan sifat, nosozlikni qabul qilib bo'lmaydigan avtomobil va aerokosmik komponentlar uchun juda muhimdir.

Silikonlar va silanlar ishlab chiqaradigan kimyoviy dasturlar uchun,silikon metalltozalik reaksiya hosildorligi va mahsulot sifatiga ta'sir qiladi. O'tish metallining aralashmalari kiruvchi yon reaktsiyalarni katalizlashi yoki silikon ishlab chiqarishda ishlatiladigan katalizatorlarni o'chirishi mumkin. Shuning uchun kimyo sanoati odatda talab qiladisilikon metallfaqat ehtiyotkorlik bilan silika tanlash orqali erishish mumkin bo'lgan qat'iy nazorat qilinadigan nopoklik profillari bilan.

Eng talabchan ilovalar elektronika va fotovoltaikada yotadi. Metallurgiya-darajasisilikon metallodatda 1000-5000 ppm alyuminiy, 1600-6500 ppm temir va 35-50 ppm bor mavjud. Elektron sinf uchunkremniy, bu darajalar 0,1 ppb dan pastga-bor milliardiga, temir 0,1-1 ppb gacha bo'lishi kerak. Keng qamrovli qayta ishlash o'zgartirgandasilikon metallyarimo'tkazgichli{0}}moddaga aylantirilganda, boshlang'ich silika tarkibidagi har bir nopoklik atomi tozalash yukini oshiradi. Yuqori-tozaliksilikon metalltozaroq kremniy manbalaridan foydalanish tozalash xarajatlarini kamaytiradi va elektron sifatli material-olishini yaxshilaydi.

Asosiy aralashmalardan tashqari, silika tarkibidagi iz elementlari nomutanosib ta'sir ko'rsatishi mumkinsilikon metallsifat. Fosfor, bor va titan kabi elementlar kremniy dioksidning million darajasida bo'ladi.silikon metallqimmat ishlov berish orqali olib tashlanmasa, quyosh yoki elektron ilovalar uchun yaroqsiz.

Fosfor va bor, ayniqsa, muammoli, chunki ular kremniyda qo'shimcha moddalar sifatida ishlaydi va elektr xususiyatlariga bevosita ta'sir qiladi. Quyosh{1}}sinf uchunsilikon metall, bu elementlarning hatto past konsentratsiyasi ham tashuvchining ishlash muddati va hujayra samaradorligiga ta'sir qiladi. Kolloid kremniyni parlatish bo'yicha tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, mis va nikelning juda past darajada ifloslanishi kremniydagi rekombinatsiya faolligini sezilarli darajada oshirishi va fotovoltaik ish faoliyatini yomonlashtirishi mumkin. Ushbu topilmalar butun dunyo bo'ylab iflosliklarni nazorat qilish muhimligini ta'kidlaydisilikon metallyetkazib berish tizimi.

Muammo turli xil kremniy manbalari geologik kelib chiqishiga qarab turli xil mikroelement profillarini o'z ichiga olganligi bilan murakkablashadi. Braziliya kvartsi, Norvegiya{1}}tozaligi yuqori kvarts va Xitoy manbalarining har biri yakuniy natijaga ta'sir qiluvchi o'ziga xos nopoklik namunalarini ko'rsatadi.silikon metallsifat. Tajribali ishlab chiqaruvchilar ushbu o'zgarishlar haqida batafsil ma'lumotga ega bo'lib, turli xil uchun maxsus silika manbalarini tanlaydilarsilikon metallbaholar va ilovalar.

Silika xom ashyosining tozaligi sifati, navi va qo'llanilishiga yaroqliligini tubdan belgilaydisilikon metall. Nopoklarni to'g'ridan-to'g'ri o'tkazish va sinflarni tasniflashdan iqtisodiyotni tozalash va quyi oqim ko'rsatkichlarigacha, har bir jihatisilikon metallsifat izlari xomashyo tanlashga borib taqaladi. Ishlab chiqaruvchilar uchun silika tozaligini tushunish ishlab chiqarish xarajatlarini optimallashtirish va bozorni joylashtirish imkonini beradi. Iste'molchilar uchun, silika manbalari o'rtasidagi munosabatlarni tan olish vasilikon metallsifat axborotga asoslangan xarid qarorlari va sifatni ta'minlash dasturlarini qo'llab-quvvatlaydi. Yuqori tozalikka-talab ortib borar ekansilikon metallfotovoltaik va elektron ilovalarda yuqori sifatli silika manbalarining ahamiyati faqat oshib boradi, bu sifatning asosiy tamoyilini mustahkamlaydi.silikon metallsifatli silika bilan boshlanadi.