Ce este metalul silicon?

Ce este metalul silicon?

Siliciul metalic, cunoscut și sub denumirea de siliciu industrial sau siliciu cristalin (crystalline silicon), este o materie primă industrială fundamentală. Este produs prin topirea cuarțitului și a altor materiale într-un cuptor cu arc electric utilizând agenți reducători carbonici. Acest proces produce siliciu cu o puritate de obicei între 97% și 99,8%. Apare ca un solid gri închis cu luciu metalic, este dur și casant, posedă un punct de topire ridicat, o bună rezistență la căldură, o rezistivitate ridicată și este foarte rezistent la oxidare.

Siliciul metalic are mai multe proprietăți esențiale care îl fac valoros în diverse industrii:

· Temperatură de topire ridicată și rezistență bună la căldură: Poate rezista la temperaturi înalte, ceea ce îl face potrivit pentru aplicații în medii termice solicitante.
· Rezistivitate ridicată: Are o rezistivitate electrică ridicată, ceea ce este esențial pentru utilizarea sa în aplicații semiconductoare. Rezistivitatea poate varia în funcție de puritate și conținutul de impurități, influențându-i conductivitatea.
· Stabilitate chimică: Prezintă o bună rezistență la reacții în diverse medii chimice și la temperatură ridicată, ceea ce este esențial pentru utilizarea sa în sinteza chimică și știința materialelor.

Siliciul metalic este clasificat în grade diferite în funcție de conținutul său de impurități precum fier (Fe), aluminiu (Al) și calciu (Ca). Modelele comune includ:

Model 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 0.4 0.1
441 0.4 0.4 0.1
553 0.5 0.5 0.3

Aplicațiile Siliciului Metalic sunt extinse:
· Aliaje de Aluminiu: Este un element de aliere principal pentru a îmbunătăți rezistența, fluiditatea și rezistența la coroziune a aliajelor de aluminiu, fiind utilizat pe scară largă în componentele auto și aerospace.
· Industria Siliconilor Organici: Este materia primă esențială pentru producerea monomerilor și polimerilor de silicon, care sunt folosiți pentru fabricarea siliconilor, rășinilor, uleiurilor, cauciucului, lubrifianților și agenților impermeabili.
· Semiconductori și Electronică: Siliciul de înaltă puritate este esențial pentru fabricarea semiconductorilor, circuitelor integrate, tranzistorilor și celulelor solare, formând baza erei informației.
· Industria Chimică: Stabilitatea sa chimică îl face potrivit pentru producerea diversor produse chimice pe bază de siliciu și materiale rezistente la coroziune.
· Industria Oțelului: Este utilizat ca dezoxidant și agent de aliere pentru a îmbunătăți calitatea și performanța oțelului.

În concluzie, Siliciul Metalic este un material versatil și indispensabil care are roluri esențiale în metalurgia modernă, chimie și electronică, fiind determinat de proprietățile sale fizice și chimice unice.