1. Склад та чистота
Металевий кремній (металургійний кремнію, Mg-Si):
Склад: В першу чергу елементарний кремній (Si) з~ 98–99% чистоти.
Домішки: Містить сліди заліза (Fe), алюмінію (AL), кальцію (CA) та інших елементів із сировини.
Примітка: Іноді називають "об'ємним кремнієм" або "феросиліконом" (якщо сплавлений із залізом), але суворо кажучи, MG-Si не є сплавом, якщо не вказано (наприклад, FESI).
Полісилікон (полікристалічний кремній):
Склад: Ультра-чистота кремнію (99.9999%+, Часто від 9 про чистоти).
Домішки: Незначні домішки (видалення металів, кисню та вуглецю є критичним).
Структура: Полікристалічні (багато маленьких кристалів кремнію), на відміну від монокристалічного кремнію, який використовується в деякій електроніці.
2. Виробничий процес
Металевий кремній (Mg-Si):
Вироблений черезКарботермічне зменшенняКремнезему (кварц) в електричних дугових печах.
Сировина: кремнезем (Sio₂) + вуглець (кокс/деревне вугілля).
Призводить до крихкої суцільної грудочки кремнію з чистотою ~ 98–99%.
Полісилікон:
Походить відВдосконалення Mg-SiЧерез розширені процеси, такі якПроцес SiemensАбо реактор з плюшевим руслом (FBR).
Mg-Si очищають розкладанням летючих кремнієвих сполук (наприклад, трихлорсилан) та повторного відмову від ультраумового полікристалічного кремнію.
3. Фізичні властивості
| Майно | Металевий кремній (Mg-Si) | Полісилікон |
|---|---|---|
| Чистота | 98–99% SI (промисловий клас) | 99,9999%+ SI (ультрасвисока чистота) |
| Структура | Грудочки або злитки (можуть бути полікристалічними) | Полікристалічні гранули або шматки |
| Площа поверхні | Низький | Високий (завдяки зернистій формі) |
4. Заявки
Металевий кремній (Mg-Si):
Сталевий: Використовується якДезоксидаторДля видалення кисню з розплавленої сталі.
Сплави: Компонент в алюмінієвих сплавах (наприклад, Al-Si для автомобільних деталей) та магнієвих сплавів.
Ливар: Підвищує плинність лиття та запобігає утворенню шлаку.
Попередник для полісилікону: Mg-Si вдосконалюється в полісиліконі для високотехнологічних цілей.
Полісилікон:
Сонячні панелі: Первинна сировина дляФотоелектричні клітини(Сонячна енергія).
Напівпровідники: Використовується для виготовлення ІКС, мікрочіпів та кремнію сонячної енергії.
Вдосконалена електроніка: Висока чистка для вдосконалених застосувань, таких як сонячні батареї космічного рівня.
5. Вартість та ринок
Металевий кремній (Mg-Si):
Дешевше виробляти через менші вимоги до чистоти.
Ціни, що впливають на наявність залізної руди та кварцу.
Полісилікон:
Користом через енергоємне очищення (наприклад, процес Siemens).
Ринок, керований попитом на сонячну енергію та напівпровідниковим виробництвом.
6. Підсумок відмінностей
| Аспект | Металевий кремній (Mg-Si) | Полісилікон |
|---|---|---|
| Чистота | Промисловий клас (~ 98–99% Si) | Ultra-high purity (>99,9999% SI) |
| Структура | Об'ємні грудочки/злитки | Зернистий, полікристалічний |
| Кінцеве використання | Сталь, сплави, кастинг | Сонячні панелі, напівпровідники |
| Виробництво | Просте карботермічне зменшення | Розширене очищення Mg-Si |
