فلز سیلیسیم چیست؟

فلز سیلیسیم چیست؟

سیلیسیم فلزی، که به عنوان سیلیسیم صنعتی یا سیلیسیم کریستالی (سیلیسیم بلوری) نیز شناخته می‌شود، یک ماده خام اولیه صنعتی است. این ماده از ذوب کوارتزیت و سایر مواد در کوره قوس الکتریکی با استفاده از عوامل کاهنده کربنی تولید می‌شود. این فرآیند سیلیسیمی با خلوص معمولاً بین 97٪ تا 99.8٪ تولید می‌کند. این ماده به شکل جامد خاکستری تیره با براقیت فلزی است، سخت و شکننده است، نقطه ذوب بالایی دارد، مقاومت حرارتی خوبی دارد، مقاومت الکتریکی بالایی دارد و در برابر اکسیداسیون مقاوم است.

سیلیسیم فلزی دارای چندین خاصیت مهم است که آن را در صنایع مختلف بسیار ارزشمند می‌کند:

· نقطه ذوب بالا و مقاومت حرارتی خوب: این ماده می‌تواند دماهای بالا را تحمل کند و بنابراین در کاربردهایی با شرایط حرارتی سخت‌گیرانه مناسب است.
· مقاومت الکتریکی بالا: این ماده دارای مقاومت الکتریکی بالایی است که این ویژگی برای استفاده آن در کاربردهای نیمه‌هادی بسیار مهم است. میزان مقاومت می‌تواند بسته به خلوص و محتوای ناخالصی آن متفاوت باشد و این امر بر روی هدایت الکتریکی آن تأثیر می‌گذارد.
· پایداری شیمیایی: این ماده نسبت به واکنش‌های شیمیایی در محیط‌های مختلف و دماهای بالا مقاومت خوبی نشان می‌دهد که این خاصیت برای استفاده از آن در سنتز شیمیایی و علم مواد ضروری است.

سیلیسیم فلزی بر اساس محتوای ناخالصی‌هایی مانند آهن (Fe)، آلومینیوم (Al) و کلسیم (Ca) به درجه‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شود. مدل‌های رایج عبارتند از:

مدل Fe ≤ (%) Al ≤ (%) Ca ≤ (%)
1101 0.1 0.1 0.01
1501 0.15 0.15 0.01
2202 0.2 0.2 0.02
3303 0.3 0.3 0.03
411 0.4 0.1 0.1
421 0.4 0.2 0.1
441 0.4 0.4 0.1
553 0.5 0.5 0.3

کاربردهای سیلیسیوم فلزی گسترده است:
· آلیاژهای آلومینیوم: عنصر آلیاژی اصلی برای افزایش استحکام، روانکاری و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای آلومینیوم، که به طور گسترده در قطعات خودرو و هوافضا استفاده می‌شود.
· صنعت سیلیکون آلی: مواد اولیه اصلی برای تولید مونومرهای و پلیمرهای سیلیکونی است که برای تولید سیلیکون‌ها، رزین‌ها، روغن‌ها، لاستیک، روغن‌کاری‌کننده‌ها و عوامل آب‌گریز استفاده می‌شود.
· نیمه‌هادی و الکترونیک: سیلیسیوم با خلوص بالا برای تولید نیمه‌هادی‌ها، مدارهای مجتمع، ترانزیستورها و سلول‌های خورشیدی ضروری است و پایه‌گذار عصر اطلاعات است.
· صنایع شیمیایی: پایداری شیمیایی آن را برای تولید مواد شیمیایی مختلف بر پایه سیلیسیوم و مواد مقاوم در برابر خوردگی مناسب می‌کند.
· Follow the structure below as an example:

در خلاصه، سیلیسیم فلزی یک ماده چند منظوره و ضروری است که نقش‌های کلیدی در متالورژی، شیمی و الکترونیک امروزی دارد و این امر به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آن بستگی دارد.