Qu'est-ce que le silicium métallique ?

Qu'est-ce que le silicium métallique ?

Le silicium métallique, également appelé silicium industriel ou silicium cristallin (crystalline silicon), est une matière première industrielle essentielle. Il est produit par la fusion de quartzite et d'autres matériaux dans un four à arc submergé à l'aide d'agents réducteurs carbonés. Ce processus permet d'obtenir un silicium dont la pureté varie généralement entre 97 % et 99,8 %. Il se présente sous forme d'un solide gris foncé avec un éclat métallique, dur et fragile, possédant un point de fusion élevé, une bonne résistance à la chaleur, une résistivité élevée et une forte résistance à l'oxydation.

Le silicium métallique possède plusieurs propriétés essentielles qui le rendent inestimable dans diverses industries :

· Point de fusion élevé et bonne résistance à la chaleur : Il peut supporter des températures élevées, ce qui le rend adapté à des applications dans des environnements thermiques exigeants.
· Résistivité élevée : Il possède une résistivité électrique élevée, essentielle pour son utilisation dans des applications semi-conductrices. La résistivité peut varier selon la pureté et la teneur en impuretés, influençant ainsi sa conductivité.
· Stabilité chimique : Il présente une bonne résistance aux réactions dans divers environnements chimiques et à haute température, ce qui est crucial pour son utilisation dans la synthèse chimique et la science des matériaux.

Le silicium métallique est classé en différentes qualités selon la teneur en impuretés telles que le fer (Fe), l'aluminium (Al) et le calcium (Ca). Les modèles courants incluent :

Modèle 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

Les applications du silicium métallique sont étendues :
· Alliages d'aluminium : C'est un élément d'alliage principal qui améliore la résistance, la fluidité et la résistance à la corrosion des alliages d'aluminium, largement utilisés dans les composants automobiles et aérospatiaux.
· Industrie du silicone organique : C'est une matière première essentielle pour la production de monomères et de polymères de silicone, utilisés pour fabriquer des silicones, des résines, des huiles, du caoutchouc, des lubrifiants et des agents hydrofuges.
· Semi-conducteurs et électronique : Le silicium de haute pureté est indispensable à la fabrication de semi-conducteurs, de circuits intégrés, de transistors et de cellules solaires, constituant la base de l'ère de l'information.
· Industrie chimique : Sa stabilité chimique le rend adapté à la production de divers produits chimiques à base de silicium et de matériaux résistants à la corrosion.
· Industrie sidérurgique : Utilisé comme désoxydant et agent d'alliage pour améliorer la qualité et les performances de l'acier.

En résumé, le silicium métallique est un matériau polyvalent et indispensable qui joue un rôle clé dans la métallurgie moderne, les produits chimiques et l'électronique, grâce à ses propriétés physiques et chimiques uniques.