Com a material fonamental de la indústria moderna,silici metalls'utilitza àmpliament en una varietat de camps, com ara la metal·lúrgia, la química i l'electrònica. Des de millorar el rendiment de l'acer en la fabricació d'acer fins a ser una matèria primera clau en la fabricació de xips de semiconductors, la qualitat del metall de silici determina directament la qualitat dels productes aigües avall. Per tant, l'establiment d'un conjunt d'estàndards de judici de qualitat científics i perfectes s'ha convertit en la clau per garantir el funcionament estable de la cadena industrial.
Indicadors químics
Estàndards de composició química
En el sistema de judici de qualitat del silici metàl·lic, la composició química és l'índex més bàsic. Segons l'estàndard de la indústria, el contingut de silici del metall de silici d'alta-qualitat normalment ha d'arribar a més del 99%. Al mateix temps, el contingut d'impureses com ara ferro, alumini, calci, magnesi i altres elements nocius es limita estrictament a un determinat rang.
Puresa
La puresa és una mesura important de la qualitat desilici metall. El contingut d'impureses metàl·liques de silici d'alta puresa és baix, els indicadors s'ajusten a l'estàndard, poden donar el màxim partit a les seves propietats físiques i químiques; mentre que la baixa puresa del metall de silici de baixa-qualitat, farà que el rendiment del producte aigües avall es redueixi molt, afectant l'ús final de l'efecte.
Impureses
Els diferents elements d'impureses tenen diferents efectes sobre el silici metall i els seus productes aigües avall. Un contingut excessiu de ferro i alumini reduirà la puresa del silici, afectant la conductivitat o la resistència mecànica del silici semiconductor i fotovoltaic; el calci pot desencadenar reaccions secundaries en reaccions químiques, de manera que el seu contingut s'ha de controlar estrictament en aplicacions relacionades. A les aplicacions de gamma alta de silici de grau semiconductors, el control d'elements traça com el bor i el fòsfor és encara més exigent, i requereix un contingut de bor < 0,1 ppm i un contingut de fòsfor < 0,5 ppm, perquè aquests elements poden afectar significativament les propietats elèctriques del silici.
Propietats físiques
Normes de propietat física
Les propietats físiques del silici metall, com ara la mida de les partícules, la duresa i la densitat, també són una base important per a l'avaluació de la qualitat. Aquestes propietats han de complir amb les normes nacionals per garantir la seva aplicabilitat en diferents escenaris industrials.
Distribució de la mida de les partícules
La mida de partícula del silici metàl·lic té un impacte significatiu en el rendiment de la seva aplicació. Segons la indústria i les necessitats de l'usuari, s'estableixen estàndards adequats per a la distribució de la mida de les partícules. Per exemple, la indústria metal·lúrgica utilitza habitualment silici metall amb un rang de mida de partícules de 10-100 nm o menys per satisfer els requisits de reacció del procés de fosa.
Prova de densitat, duresa i eliminació d'impureses
El silici metall té una densitat d'uns 2,33 g/cm³ i una duresa de Mohs d'uns 6,5. Aquestes propietats físiques s'han de verificar mitjançant proves especialitzades. A més, cal una inspecció visual o proves de separació magnètica per assegurar-se que el silici metàl·lic no conté impureses no-metàl·liques visibles a simple vista (p. ex., brutícia, estelles de fusta) o objectes estranys metàl·lics (p. ex., ferro).
Altres indicadors de control de qualitat
Judici d'aparença
L'aparença és un estàndard intuïtiu per jutjar la qualitat del silici metall.Silici metall{0}d'alta qualitatuniformitat i suavitat de la superfície, color consistent, sense esquerdes, bombolles i altres defectes. Aquestes característiques d'aspecte no només reflecteixen el nivell de tecnologia de producció, sinó que també afecten indirectament el rendiment del producte.
Duresa i tenacitat
A més de la duresa estàndard, el silici metall d'alta-qualitat també hauria de tenir una certa duresa, no fàcil de deformar o trencar. Bona duresa i tenacitat per garantir l'estabilitat del metall de silici en el processament i l'ús del procés.
La influència de la cendra, la matèria volàtil i la humitat
La cendra, la matèria volàtil i el contingut d'humitat també tenen un impacte important en la qualitat del silici metàl·lic. Un augment de l'1% de la cendra augmentarà entre un 2 i un 2,5% la quantitat de silici metàl·lic utilitzat en la fosa d'alts forns; la maduresa del silici metàl·lic es pot jutjar pel contingut de matèria volàtil; i les fluctuacions de la humitat provocaran una mesura inexacta, afectant l'estabilitat de l'estat del forn i la precisió de la prova.
Requisits especials de qualitat per a escenaris d'aplicació
Indústria metal·lúrgica
En la indústria metal·lúrgica, el focus desilici metallEs tracta principalment de contingut de silici i impureses de ferro i alumini, i els requisits de mida de partícules són relativament fluixos. Això es deu al fet que en el procés metal·lúrgic, el silici metall té principalment el paper de desoxidar i aliar, i els diferents continguts d'impureses afectaran directament el rendiment de l'acer.
Síntesi de silici orgànic
El procés de síntesi de silicona ha de controlar estrictament el calci, el magnesi i altres impureses de metalls alcalins. Aquestes impureses poden provocar una intoxicació del catalitzador, que pot afectar greument la reacció de síntesi i, en conseqüència, la qualitat del producte de silicona.
Semiconductor / Fotovoltaic
Les aplicacions de semiconductors i fotovoltaiques requereixen una puresa alta de silici metàl·lic, normalment per sobre del 99,999% (grau 5N). A més, s'ha de processar encara més mitjançant la purificació per fusió de zones o deposició de vapor químic (CVD), i també es requereix estrictament la precisió de detecció dels oligoelements per satisfer les necessitats especials dels materials de silici de grau electrònic.
Conclusió
Amb el continu progrés de la tecnologia industrial, els requisits per a la qualitat del metall de silici seran cada cop més alts. Les empreses haurien de continuar optimitzant el procés de producció i controlar estrictament la qualitat; En triar productes de metall de silici, els usuaris han d'avaluar científicament els indicadors de qualitat segons les necessitats reals per garantir el funcionament eficient de la cadena industrial.
