Какви са разликите между феросилиций с висока-чистота и феросилиций с висока-силиций?

Феросилиций с висока-чистота и феросилиций с висока-силиций са два материала от феросилициева сплав със значителни разлики в състава, производителността и областите на приложение.

1. Определение и разлики в състава на ядрото

Феросилицийът с висока{0}}чистота е сплав със силиций (Si) и желязо (Fe) като основни компоненти, но чрез специални процеси съдържанието на примеси (като алуминий, калций, въглерод и т.н.) се контролира на изключително ниски нива (обикновено съдържание на силиций По-голямо или равно на 95%, общите примеси По-малко или равно на 0,5%). Неговата основна характеристика е висока чистота, което го прави подходящ за полета с изключително високи изисквания за чистота на материала. Например в полупроводниковата промишленост феросилиций с висока-чистота може да се използва като добавка за силициеви пластини или като суровина за производство на поликристален силиций с висока-чистота; неговото съдържание на примеси пряко влияе върху стабилността на работата на полупроводниковите устройства.

Високо{0}}силициевият феросилиций, от друга страна, е сплав със силиций като основен компонент и желязо като вторичен компонент, но съдържанието на силиций обикновено е между 65% и 90% и определен процент примеси (като алуминий, калций, манган и др.) е разрешен. „Висок-силиций“ в името му се отнася до феросилиций за разлика от обикновения феросилиций (съдържание на силиций 45%-60%) и се използва главно в приложения, изискващи по-високо съдържание на силиций, но не непременно изключителна чистота. Например, при производството на стомана феросилицийът с високо съдържание на силиций може да се използва като деоксидант и легираща добавка, премахвайки кислорода от разтопената стомана чрез редукция на силиций, като същевременно регулира химическия състав на стоманата.

2. Разлики в производствения процес и разходите
Производството на феросилиций с висока{0}}чистота изисква процеси с висока{1}}прецизност като вакуумно топене или химическо отлагане на пари (CVD), за да се сведе до минимум замърсяването с примеси. Например, вакуумното топене включва нагряване на суровината феросилиций до разтопено състояние в затворена среда, отстраняване на газовите примеси чрез вакуумиране и след това насочено втвърдяване, за да се получат кристали с висока-чистота. Тези процеси включват големи инвестиции в оборудване и висока консумация на енергия, което води до значително по-висока цена за феросилиций с висока-чистота в сравнение с обикновения феросилиций, като пазарните цени обикновено варират от десетки хиляди до стотици хиляди юана за тон.

Високо{0}}силициевият феросилиций се произвежда с помощта на конвенционални процеси като топене в електрическа пещ или издухване в конвертор, регулирайки съдържанието на силиций чрез контролиране на съотношението на суровината и температурата на топене. Например топенето в електрическа пещ смесва силициев диоксид, кокс и железни стърготини в определено съотношение, като ги редуцира под високо-температурна електрическа дъга, за да се получи феросиликонова сплав. Този тип процес е прост и с ниска-цена, като високо-силициевият феросилиций обикновено струва между няколко хиляди и десет хиляди юана на тон, само една-трета до една-пета от цената на високо-чистия феросилиций.

3. Характеристики на ефективността и сценарии за приложение

Предимството на производителността на феросилиция с висока{0}}чистота се крие в стабилността, осигурена от високата му чистота. Например, в областта на полупроводниците, ниското му съдържание на примеси избягва въвеждането на нежелани елементи по време на допинг, осигурявайки последователност на електрическите характеристики на пластината; във фотоволтаичното поле феросилицийът с висока-чистота, като суровина за производството на поликристален силиций, може да намали отрицателното въздействие на примесите върху ефективността на преобразуване на батерията. Неговата крехкост обаче е сравнително висока, изисква специализирано оборудване за обработка, а цената му ограничава приложението му в общи индустриални области.

Характеристиката на ефективността на високо{0}}силициевия феросилиций е баланс между високото съдържание на силиций и цената. Например в стоманодобивната промишленост съдържанието на силиций в него ефективно подобрява здравината и устойчивостта на корозия на стоманата, докато примесите (като алуминий и калций) могат да действат като дезоксиданти, за да помогнат за отстраняването на кислорода от разтопената стомана. В леярската промишленост високо-силициевият феросилиций може да коригира въглеродния еквивалент на чугуна и да подобри микроструктурата на отливките. Съдържанието на примеси обаче може да повлияе на производителността в специфични приложения; например не може да замени феросилиций с висока-чистота в производството на електронни-силициеви материали, изискващи изключително висока чистота.

4. Индустриални стандарти и контрол на качеството
Феросилицийът с висока -чистота трябва да отговаря на стандартите за клас-полупроводници или фотоволтаични-като например специалните изисквания за-клас, определени в GB/T 2881-2014 „Феросилиций“ (съдържание на силиций По-голямо или равно на 97%, съдържание на алуминий По-малко или равно на 0,3%, съдържание на калций По-малко или равно до 0,1%). По време на производствения процес съдържанието на примеси трябва да бъде открито чрез спектрален анализ и ICP-MS (индуктивно свързана плазмена масова спектрометрия), за да се гарантира, че всяка партида продукти отговаря на стандартите.

Високо{0}}силициевият феросилиций следва стандартите за металургичен клас, като например изискванията за клас 1 в GB/T 2881-2014 (съдържание на силиций 65%-75%, съдържание на алуминий По-малко или равно на 2,0%, съдържание на калций По-малко или равно на 1,0%). Неговият качествен контрол се фокусира върху стабилността на съдържанието на силиций, което обикновено се открива бързо чрез химическо титруване или рентгенова флуоресцентна спектроскопия (XRF).

Ако се интересувате от феросилиций, моля не се колебайте да се свържете с нас. Нашият имейл:info@kexingui.com