工業(yè)硅(又稱金屬硅、結(jié)晶硅)是以硅石(主要成分為SiO?)和碳質(zhì)還原劑(如焦炭、石油焦、木炭)為原料,在高溫電弧爐中通過還原反應(yīng)制得的高純度硅產(chǎn)品,其名義硅含量≥98.7%,并含有鐵、鋁、鈣等雜質(zhì)元素,主成分硅含量通常≥98.7%,其余雜質(zhì)主要為鐵、鋁、鈣,具體含量根據(jù)牌號不同而有所差異,如下圖所示:
工業(yè)硅的適用領(lǐng)域:
工業(yè)硅是制造多晶硅的核心原料,用于生產(chǎn)太陽能電池片、芯片等光伏組件。
工業(yè)硅是生產(chǎn)有機(jī)硅化合物(如硅油、硅橡膠、硅樹脂等)的基礎(chǔ)原料。這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于建筑材料、電子電器、日化紡織等領(lǐng)域
工業(yè)硅作為非鐵基合金的添加劑,可顯著提升鋁合金、鎂合金等材料的性能
高純度工業(yè)硅(≥6N)是半導(dǎo)體芯片、集成電路的基材。通過真空精煉等技術(shù)提純后,硅材料用于制造晶體管、傳感器等電子元件,支撐5G通信、人工智能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
工業(yè)硅的熔點(diǎn)是1410℃,顏色是暗灰色或深灰色,具有金屬光澤,常溫下為半導(dǎo)體,650℃以下不導(dǎo)電(可用作絕緣材料),超過650℃后導(dǎo)電性隨溫度升高而增強(qiáng),高硬度與高熔點(diǎn)使其適用于耐火材料、合金添加劑等領(lǐng)域, 硅的熔煉工藝根據(jù)原料純度、產(chǎn)品用途及技術(shù)路線可分為下面幾種常用方法:
工藝類型 | 適用場景 | 純度范圍 | 能耗/成本特點(diǎn) |
電熱還原法 | 冶金級硅批量生產(chǎn) | 98.7%-99.5% | 能耗高,成本低
|
西門子法 | 半導(dǎo)體級多晶硅 | ≥99.9999% | 電耗高,設(shè)備復(fù)雜
|
直拉法 | 單晶硅(光伏/芯片) | 99.9999% | 晶格缺陷少,成本適中
|
冶金法 | 太陽能級硅片 | 99.999% | 成本低,純度略遜
|
這幾種熔煉工藝的特點(diǎn)和適用領(lǐng)域如下表:
工藝 | 核心特點(diǎn) | 典型產(chǎn)物 | 適用領(lǐng)域 |
電熱還原法 | 成熟、規(guī)模化、能耗高 | 冶金級硅(Si553) | 鋁合金、有機(jī)硅單體 |
波倫法 | 低碳、雙爐協(xié)同、雜質(zhì)控制強(qiáng) | 微碳鉻鐵(C≤0.03%) | 特種不銹鋼、精密合金 |
渦流熱耦合法 | 低能耗、廢渣循環(huán)利用 | 中高純度硅(99.9%-99.99%) | 光伏硅片、半導(dǎo)體輔材 |
真空精煉法 | 超高純度、定向凝固技術(shù) | 半導(dǎo)體級硅(≥6N) | 集成電路、高效太陽能電池 |
2025-05-08
331
工業(yè)硅(又稱金屬硅、結(jié)晶硅)是以硅石(主要成分為SiO?)和碳質(zhì)還原劑(如焦炭、石油焦、木炭)為原料,在高溫電弧爐中通過還原反應(yīng)制得的高純度硅產(chǎn)品,其名義硅含量≥98.7%
硅在銅合金中的應(yīng)用及金屬硅的生產(chǎn)流程
2025-03-31
604
硅在銅合金中的應(yīng)用廣泛且重要,主要通過改善材料的機(jī)械性能、耐蝕性、鑄造性能等,使其適用于多種工業(yè)領(lǐng)域。以下是硅在銅合金中的主要作用及具體應(yīng)用......
2025-03-25
554
如何確定銅合金熔煉時的加料順序-寧波鼎創(chuàng)新材料有限公司
2025-03-18
333
黃銅類板帶材生產(chǎn)工藝要點(diǎn)-寧波鼎創(chuàng)新材料有限公司
2025-03-17
470
黃銅類板帶材生產(chǎn)工藝要點(diǎn)如下....
2025-03-12
604
熔化的電解銅經(jīng)過熱軋或冷軋而制成的銅桿材。熱加工在金屬學(xué)中,把高于金屬再結(jié)晶溫度的加工叫熱加工。
2025-03-11
459