Kovinski silicij
Vaš profesionalni dobavitelj kovinskega silicija na Kitajskem!
Podjetje Anyang Mingrui Silicon Industry Co., Ltd je bilo ustanovljeno leta 2010 s sedežem v mestu Anyang in se razvija kot vodilni proizvajalec fero zlitin na Kitajskem. Glavni proizvodi so: kovinski silicij, silicijev prah, silicijeva žlindra, silicijev briket, fero silicij, FeSi inokulant, FeSi briket, kalcijev silicij, polnjena žica, zlitina FeSiAl, zlitina Si-Al-Ba-Ca itd. Imamo več kot 10 let izkušenj s ferolegurami in silicijevimi materiali na Kitajskem. Naši izdelki se večinoma izvažajo v Korejo, na Japonsko, v Indijo, Vietnam in Avstralijo itd.
Napredna proizvodna oprema
Podjetje je opremljeno s celotnim sklopom proizvodnih in predelovalnih zmogljivosti: proizvodno opremo, kot so stroji za hladno izostatično stiskanje, stroji za vroče izostatično stiskanje, vakuumsko indukcijsko talilno peč, vakuumsko peč za sintranje, vakuumsko destilacijsko peč, vakuumsko vročo stiskalno peč, visokotemperaturno sintralno peč , in druge peči za različne vrste proizvodnje kovin. Stroji za hladno vlivanje, vakuumsko neobdelana oprema, stružnice, brusilniki, stroji za rezanje žice in druga oprema za oblikovanje in strojno obdelavo materialov.
Kontrola kakovosti
Vodimo strog sistem nadzora kakovosti in uporabljamo različne instrumente in metode med proizvodnim procesom, vključno z napravami za pregledovanje kemičnih elementov, opremo za mehansko preskušanje, ročnim ultrazvočnim detektorjem/strojem za testiranje hidrotlaka/napravami za obseg izvrtine/strojem za testiranje vrtinčnih tokov/strojem za testiranje trdote /dimenzijska mera in drugi, ki lahko zagotovijo, da je vsak korak popolno izveden. Ponujamo izdelke v skladu s specifikacijami ASTM, ASME, MIL, AMS, DMS, AWS in JIS.
Najbolj konkurenčne cene
Vzpostavili smo popolno upravljanje dobavne verige in sisteme vitke proizvodnje za zmanjšanje stroškov. Vedno si prizadevamo za visoko učinkovito množično proizvodnjo in znanstveno upravljanje. Zato vam lahko zagotovimo najvišjo kakovost izdelkov z najnižjimi cenami.
Celovite rešitve
Podprti z našimi bogatimi izkušnjami na področju materialov visoke čistosti lahko strankam pomagamo pri izbiri materialov, oblikujemo izdelke in jim zagotovimo tehnično podporo. Imamo neodvisen laboratorij za uporabo pri razvoju in testiranju novih materialov ter tehnično svetovanje strankam.
Uvedba kovinskega silicija
Silicijeva kovina je siva in sijoča polprevodna kovina, ki se uporablja za proizvodnjo jekla, sončnih celic in mikročipov. Silicij je drugi najpogostejši element v zemeljski skorji (za kisikom) in osmi najpogostejši element v vesolju. Skoraj 30 odstotkov teže zemeljske skorje lahko pripišemo siliciju.
Element z atomsko številko 14 se naravno pojavlja v silikatnih mineralih, vključno s kremenom, glinencem in sljudo, ki so glavne sestavine običajnih kamnin, kot sta kremen in peščenjak. Silicij je polmetal (ali metaloid) in ima nekatere lastnosti tako kovin kot nekovin.
Tako kot voda - vendar za razliko od večine kovin - se silicij v tekočem stanju skrči in razširi, ko se strdi. Ima razmeroma visoka tališča in vrelišča in ko kristalizira, tvori diamantno kubično kristalno strukturo. Ključnega pomena za vlogo silicija kot polprevodnika in njegovo uporabo v elektroniki je atomska struktura elementa, ki vključuje štiri valenčne elektrone, ki omogočajo siliciju, da se hitro poveže z drugimi elementi.
Lastnosti kovinskega silicija
Odpornost na visoke temperature
Kovinski silicij v prahu ima močno odpornost na visoke temperature, zato lahko večkratno dodajanje ustrezne količine kovinskega silicija v prahu v proizvodnji ognjevzdržnih izdelkov in metalurgiji prahu močno izboljša odpornost na visoke temperature.
Odpornost proti obrabi
Običajno dodamo kovinski silicij v prahu pri izdelavi nekaterih ulitkov, odpornih proti obrabi, da izboljšamo odpornost ulitkov na obrabo.
Deoksigenacija
Kovinski silicijev prah, kot že ime pove, vsebuje določeno količino silicija, ki ima lahko afiniteto s kisikom, da tvori silicijev dioksid, kar zmanjša reaktivnost taljenja med dezoksidacijo in zagotavlja varnost dezoksidacije.
Vrste kovinskega silicija
Metalurški razred
Metalurški silicij z zelo nizko vsebnostjo nečistoč se uporablja v proizvodnji aluminijevih zlitin, predvsem za avtomobilsko industrijo. Visoka čistost našega izdelka omogoča hitro topnost in visok izkoristek v procesu legiranja.
Kemijska stopnja
Kemični silicij je osnovna surovina pri proizvodnji posebnih silikonov, imenovanih tudi lahka olja. Lahki naftni proizvodi se uporabljajo na področjih medicine, kozmetike, elektronike, tekstila, avtomobilske industrije in gradbeništva.
Mikroniziran silicij
Mikroniziran silicij, ki se uporablja v industriji polprevodnikov, je glavna surovina v proizvodnji triklorosilanov, ki se pretvorijo v diode in visoko zmogljive procesorje (računalniški mikročipi). Polisilicij je surovina, ki se uporablja za izdelavo sončnih celic za trg, ki eksponentno raste po vsem svetu kot alternativa za novo energetsko matriko.
Uporaba kovinskega silicija

Tehnične aplikacije
Aluminijeve zlitine: Silicij je raztopljen v staljenem aluminiju, da izboljša viskoznost tekočega aluminija in izboljša mehanske lastnosti aluminijevih zlitin.
Sončne celice: silicij ultravisoke čistosti se uporablja za proizvodnjo sončnih kolektorjev. Silicijeve sončne celice so najpogostejše celice, ki se uporabljajo v komercialno dostopnih solarnih panelih.
Elektronika: silicij ultra visoke čistosti se v veliki meri uporablja v elektronskih napravah, kot so silicijevi polprevodniki, tranzistorji, tiskana vezja in integrirana vezja. Polprevodniški silicij, ki se uporablja pri izdelavi računalniških čipov, je ključnega pomena za sodobno tehnologijo (Evropska komisija, 2014; Euroalliages, 2016).
Baterije: Trenutno se za grafitne anode litij-ionskih baterij uporablja le manj kot 1 kt kovinskega silicija. Pričakuje se, da se bosta ta količina in njen delež v celotnem povpraševanju po silicijevi kovini v naslednjem desetletju znatno povečala (BRGM, 2021).
Druge uporabe kovinskega silicija vključujejo eksplozive, ognjevzdržne materiale in keramiko.

Kemijske aplikacije
Kovinski silicij se uporablja za proizvodnjo silikonov, sintetičnega silicijevega dioksida in silanov. Silikonski izdelki, kot so površinsko aktivne snovi, maziva, tesnila in lepila, se uporabljajo v različnih sektorjih, vključno z gradbeništvom (npr. v izolacijski gumi), industrijskimi procesi (npr. kot sredstvo proti penjenju v naftni in plinski industriji) in v osebni negi (npr. kozmetika). in promet (CES, 2016). Silani se uporabljajo v steklarski, keramični, livarski in pleskarski industriji (Evropska komisija, 2014; Euroalliages, 2016).
Prednosti kovinskega silicija
Silicijeva kovina kaže izjemno visoko stabilnost v visokotemperaturnih okoljih
Njegova sposobnost, da prenese oksidacijo, korozijo in mehanske obremenitve pri visokih temperaturah, je vodila v njegovo široko uporabo v visokotemperaturnih procesih, kot so izdelava jekla, litje in priprava visokotemperaturnih zlitin. Zaradi odlične toplotne odpornosti je silicij pomemben sestavni del številnih kritičnih industrijskih naprav.
Silicijeva kovina ima tudi pomembno uporabo v proizvodnji elektronike
Zaradi visokega tališča in odlične električne prevodnosti se kovinski silicij pogosto uporablja kot osnova za polprevodniške materiale. Silicijeve rezine, ki jih pripravlja, se lahko uporabljajo na področjih, kot so integrirana vezja in sončne celice, kar zagotavlja trdne temelje za razvoj sodobne tehnologije.
Kovinski silicij ima tudi vrsto drugih prednosti
Ima dobro mehansko trdnost in kemično stabilnost ter lahko prenese različne okoljske in procesne pogoje. Obenem ima silicijeva kovina tudi nizek koeficient toplotnega raztezanja, zaradi česar je manj dovzetna za toplotne obremenitve med temperaturnimi spremembami, s čimer se izboljša življenjska doba in zanesljivost materiala.
Kovinski silicij, znan tudi kot industrijski silicij ali kristalni silicij, se običajno proizvaja z redukcijo silicijevega dioksida z ogljikom v električni peči. Njegova glavna uporaba je kot dodatek k neželeznim zlitinam in kot začetni material za proizvodnjo polprevodniškega silicija in organskega silicija.
V moji državi je kovinski silicij običajno razvrščen glede na vsebnost treh glavnih nečistoč: železa, aluminija in kalcija. Glede na odstotek vsebnosti železa, aluminija in kalcija v kovinskem siliciju lahko kovinski silicij razdelimo na različne stopnje, kot so 553, 441, 411, 421, 3303, 2202, 1101 in tako naprej. (V zvezi z izvorom številk kovinskega silicija: prva in druga koda sta odstotna vsebnost železa in aluminija, tretja in četrta dve števki pa predstavljata vsebnost kalcija. Na primer, kovinski silicij 553 pomeni, da je vsebnost železa, aluminija in kalcija v njem je 5 %, 5 %, 3 %; silicijeva kovina 3303 pomeni, da je vsebnost železa, aluminija in kalcija 3 %, 3 %, 0,3 %);
Najprej si oglejmo proizvodni proces kovinskega silicija.
Proizvodnja kovinskega silicija sprejme karbotermalno metodo, to je metodo taljenja v potopljenih obločnih pečeh s silicijevim dioksidom in redukcijskimi sredstvi, ki vsebujejo ogljik. Tako pridobljen silicij ima čistost od 97 % do 98 % in tak silicij se na splošno lahko uporablja v metalurških aplikacijah. Če želimo pridobiti silicij višje kakovosti, ga je treba prečistiti, da odstranimo nečistoče, da dobimo kovinski silicij s čistostjo od 99,7 % do 99,8 %.
Taljenje kovinskega silicija s kremenčevim peskom kot surovino vključuje več korakov izdelave blokov iz kremenčevega peska, pripravo polnila in taljenje v obločni peči.
Na splošno bo visokokakovosten kremenčev pesek neposredno uporabljen za proizvodnjo visoko kakovostnih izdelkov iz kremenčevega stekla in celo predelan v izdelke na ravni draguljev, kot so kristali in turmalini. Vsebina je nekoliko nižja, vendar so zaloge večje, pogoji za rudarjenje so nekoliko boljši, okoliška elektrika pa je cenejša, kar je primerno za proizvodnjo kovinskega silicija.
Trenutno je proizvodni postopek karbotermalne metode za proizvodnjo kovinskega silicija na Kitajskem: silicijev dioksid se običajno uporablja kot surovina, naftni koks, oglje, lesni sekanci, premog z nizko vsebnostjo pepela itd. Kovinski silicij se zmanjša, kar je visokotemperaturni postopek taljenja s potopljenim oblokom brez žlindre.
Načelo kemične reakcije:
Na splošno velja, da je taljenje silicijeve kovine taka reakcija:
SiO2 + C ->Si + CO2 ?
Toda dejansko je vključenih veliko reakcij in stranskih učinkov:
SiO2 + 3 C ->SiC + 2 CO
2SiO2 + SiC ->3 SiO + CO
SiO2 + 2 SiC ->3 Si + 2 CO
2SiO + O2 ->2SiO2
Čeprav se kovinski silicij pridobiva iz silicijevega dioksida, ni vsak silicij primeren za izdelavo kovinskega silicija. Navaden pesek, ki ga vidimo v vsakdanjem življenju, ni prava surovina kovinskega silicija, temveč zgoraj omenjeni kremenčev pesek, ki se uporablja v industrijski proizvodnji in je bil podvržen večstopenjskim reakcijam, da se dokonča pretvorba iz peska v kovinski silicij.
Katere so tipične lastnosti kovin in nekovin?
Tipične lastnosti kovin
● Kovinski lesk: večina kovin ima značilen sijoč videz, še posebej, če so zlomljene ali polirane.
● Kovnost: večino kovin je mogoče strgati v zelo tanke plošče. Na primer, aluminij lahko stepemo v zelo tanko folijo. Zlato je najbolj voljna kovina, ki jo je mogoče strgati v plošče, katerih debelina je v nanometrih.
● Duktilnost: Skoraj vse kovine je mogoče vlečeti v žice. Na primer, baker se pogosto uporablja v električnih napeljavah, ker je dober prevodnik električne energije in je tudi zelo duktilen.
● Električna prevodnost: Kovine so običajno odlični prevodniki elektrike. To je zato, ker jih običajno držijo skupaj kovinske vezi, ki vsebujejo morje delokaliziranih elektronov. Ker elektrika ni nič drugega kot gibanje elektronov, delokalizirani elektronski oblak, ki sestavlja kovinske vezi, pripisuje kovinam veliko električno prevodnost.
● Toplotna prevodnost: Skoraj vse kovine imajo zelo visoko toplotno prevodnost. Poleg tega ima večina kovin zelo visoka tališča. To omogoča kovinam prenos velikih količin toplote brez taljenja.
Tipične lastnosti nekovin
● Nizko tališče: večina nekovin ima običajno zelo nizka tališča, zlasti v primerjavi s kovinami.
● Nizko vrelišče: večina nekovin ima običajno zelo nizka vrelišča, zlasti v primerjavi z vrelišči kovin.
● Gostota: večina nekovin ima običajno zelo nizko gostoto, zlasti v primerjavi z gostoto kovin.
● Slaba električna prevodnost: Skoraj vse nekovine so zelo slabi prevodniki elektrike. Pravzaprav jih večino lahko uvrstimo med izolatorje električnega toka.
● Slaba toplotna prevodnost: večina nekovin je zelo slabih prevodnikov toplote in ima zelo nizke vrednosti toplotne prevodnosti. Poleg tega je znano, da se mnoge nekovine pri segrevanju zelo zlahka stopijo.
● Visoka energija ionizacije: Običajno je treba nekovini priskrbeti veliko energije, da iz nje odstranimo elektron.
● Visoka elektronegativnost: Znano je, da so nekovine dokaj elektronegativne. Zaradi tega je verjetno, da tvorijo anione in ne katione. Običajno pridobijo ali delijo elektrone, ko sodelujejo pri kemični vezi.
● Krhkost: večina nekovin je v trdnem stanju zelo krhka. To pomeni, da se zlahka zdrobijo v prah, ko nanje deluje zunanji pritisk.
Pogosta težava kovinskega silicija

