Osnovne performanse i granice primjenesilicijum metal(Si veći ili jednak 98%) određuju se njegovom čistoćom. Gvožđe (Fe), aluminijum (Al) i kalcijum (Ca) su glavne nečistoće, a njihov sadržaj direktno utiče na efikasnost deoksidacije, efekat legiranja i kvalitet proizvoda metalnog silicijuma. Precizna kontrola sadržaja nečistoća je ključna za osiguravanje prikladnosti za najkvalitetnije-prilike.
Osnovne karakteristike i standardne granice nečistoća Fe, Al i Ca u metalu silicijum
| Ocjena | Ograničenje sadržaja Fe | Ograničenje sadržaja | Ograničenje sadržaja Ca | Ukupni sadržaj nečistoća | Osnovni scenariji aplikacija |
| 553# | Manje ili jednako 0,5% | Manje ili jednako 0,4% | Manje ili jednako 0,3% | Manje ili jednako 1,3% | Uobičajene legure aluminija, deoksidacija proizvodnje čelika |
| 441# | Manje ili jednako 0,4% | Manje ili jednako 0,4% | Manje ili jednako 0,1% | Manje ili jednako 0,9% | Visoke{0}}legure aluminijuma, precizno livenje |
| 3303# | Manje ili jednako 0,3% | Manje ili jednako 0,3% | Manje ili jednako 0,03% | Manje ili jednako 0,63% | Fotonaponski polisilicij, poluvodiči |
| 2202# (premium razred) | Manje ili jednako 0,2% | Manje ili jednako 0,2% | Manje ili jednako 0,02% | Manje ili jednako 0,42% | Elektronski{0}}silicijumski materijali, specijalne legure |
Napomena:Fe i Al lako formiraju tvrda i lomljiva jedinjenja (kao što su AlSi₃ i FeSi₂), dok Ca lako reaguje sa kiseonikom i sumporom da formira inkluzije niske -tačke-tačke. Sve tri nečistoće smanjuju čistoću i stabilnost performansi metalnog silicijuma sa povećanjem sadržaja.
Kvantitativni uticaj na performanse i aplikacije
Uticaj gvožđa
Mehanička svojstva:
Visok sadržaj gvožđa može smanjiti mehaničku čvrstoću i tvrdoću silicijumskog metala i učiniti ga lakim za deformaciju.
Reakcija oksidacije:
Gvožđe se lako oksidira u metalnom silicijumu da nastane željezni oksid, što utiče na redukciju silicijuma i smanjuje efekat deoksidacije.
Efekat tačke topljenja:
Prisustvo gvožđa može smanjiti tačku topljenja silicijumskog metala i uticati na njegovo ponašanje tokom procesa topljenja.
Uticaj aluminijuma
Performanse topljenja:
Aluminijum će reagovati sa silicijumom i formirati aluminijum silicid, koji utiče na sposobnost redukcije i hemijsku stabilnost metala silicijuma.
Reakcija oksidacije:
Aluminij se također lako oksidira i može formirati aluminij oksid na visokoj temperaturi, što utiče na čistoću i performanse redukcije silicijumskog metala.
Uticaj kalcijuma
Smanjenje aktivnosti agenasa:
Kalcij može poboljšati učinak redukcije metalnog silicija i poboljšati njegovu sposobnost redukcije oksida.
Čvrsta rastvorljivost:
Čvrsta rastvorljivost kalcijuma u metalnom silicijumu je ograničena. Ako prelazi određenu granicu, može formirati čvrstu fazu, što utiče na čistoću i strukturu rešetke silicijuma.
Ograničenja sadržaja nečistoće za osnovne scenarije primjene
| Scenario aplikacije | Fe Manje ili jednako | Al Manje ili jednako | Ca Manje ili jednako | Preporučena marka |
| Uobičajene legure aluminija, deoksidacija proizvodnje čelika | 0.5% | 0.5% | 0.3% | 553# |
| Visoke{0}}legure aluminijuma, precizno livenje | 0.4% | 0.4% | 0.1% | 441# |
| Fotonaponski polisilicij, poluvodiči | 0.3% | 0.3% | 0.03% | 3303# |
| Elektronski{0}}organosilicij, specijalne legure | 0.2% | 0.2% | 0.02% | 2202# |
Sve u svemu, uticaj ovih nečistoća na metal silicijum zavisi od njihovog sadržaja i specifičnih scenarija primene. U industrijskoj proizvodnji, sastav silicijumskog metala se obično strogo kontroliše i prilagođava kako bi se osiguralo da ispunjava specifične tehničke zahteve i potrebe primene.
