シリコンメタルとは何ですか？

シリコンメタルとは何ですか？

金属シリコン（産業用シリコンまたは結晶シリコン（crystalline silicon）とも呼ばれる）は、基本的な工業用原材料です。主に石英岩などの原料をサブマージドアーク炉で炭素系還元剤を使用して溶融して製造され、通常97％から99.8％の純度を持つシリコンが得られます。金属光沢のある暗灰色の固体で、硬くてもろく、融点が高く、耐熱性に優れ、体積抵抗が高く、酸化しにくい性質を持っています。

金属シリコンは、さまざまな業界で非常に貴重な特性を備えています：

・ 高融点および優れた耐熱性：高温に耐えることができため、過酷な熱環境での用途に適しています。
・ 高体積抵抗：半導体用途において重要な電気抵抗値が高いのが特徴です。純度や不純物含有量によって抵抗値が変化し、導電性に影響を与えます。
・化学的安定性：各種化学薬品や高温環境における反応に対する耐性に優れており、化学合成や材料科学での使用において不可欠です。

金属シリコンは、鉄（Fe）、アルミニウム（Al）、カルシウム（Ca）などの不純物含有量に基づいていくつかのグレードに分類されます。一般的なモデルは以下の通りです：

モデル 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

金属シリコンの用途は多岐にわたります：
・アルミニウム合金：強度、流動性、耐腐食性を高めるための主要な合金元素であり、自動車部品や航空宇宙部品に広く使用されています。
・有機シリコーン工業：シリコンモノマーおよびポリマーの製造における主要な原料であり、これらからシリコーン、樹脂、油、ゴム、潤滑剤、防水剤などが作られています。
・半導体・電子工業：高純度シリコンは、半導体や集積回路、トランジスター、太陽電池の製造に不可欠であり、情報化時代の基盤となっています。
・化学工業：その化学的安定性により、さまざまなシリコン系化学品や耐腐食材料の製造に適しています。
・製鋼工業：脱酸剤および合金添加剤として使用され、鋼の品質と性能を向上させます。

要約すると、金属シリコンは現代の冶金、化学、電子工学分野において多用途で不可欠な材料であり、その特異な物理的および化学的性質によって重要な役割を果たしています。