סִילִיקוֹן מַתֶכֶת, הידוע גם כסיליקון גבישי או סיליקון תעשייתי, הוא חומר גלם תעשייתי בסיסי חשוב. להלן מבוא מפורט לסיליקוןמַתֶכֶתמוצרים:
1. מרכיבים עיקריים והכנה
מרכיבים עיקריים: המרכיב העיקרי של הסיליקוןמַתֶכֶתהוא סיליקון, שהוא בדרך כלל גבוה עד כ-98%. תכולת הסיליקון של קצת סיליקון איכותימַתֶכֶתיכול להגיע ל-99.99%. הזיהומים הנותרים כוללים בעיקר ברזל, אלומיניום, סידן ואלמנטים אחרים.
שיטת הכנה: סִילִיקוֹן מַתֶכֶת מותך על ידי קוורץ וקולה בתנור חשמלי. במהלך תהליך ההיתוך, צורן דו חמצני בקוורץ מופחת לסיליקון ומגיב עם יסוד הפחמן בקולה לייצור תוצרי לוואי כמו סיליקון מַתֶכֶת ופחמן חד חמצני.
2. תכונות פיזיקליות
מראה: סיליקון מַתֶכֶת מופיע בדרך כלל כגביש בגוון אפור כהה או כחול עם משטח חלק יחסית.
צפיפות: צפיפות הסיליקון מַתֶכֶת הוא 2.34 גרם/ס"מ³.
נקודת התכה: נקודת ההתכה של סיליקון מַתֶכֶת הוא 1420℃.
מוליכות: המוליכות של סיליקוןמַתֶכֶתקשור קשר הדוק לטמפרטורה שלו. ככל שהטמפרטורה עולה, המוליכות עולה, ומגיעה למקסימום בסביבות 1480°C, ואז יורד כשהטמפרטורה עולה על 1600°C.
3. תכונות כימיות
תכונות מוליכים למחצה: סיליקוןמַתֶכֶתבעל תכונות מוליכים למחצה והוא מרכיב חשוב בחומרים מוליכים למחצה.
מאפייני תגובה: בטמפרטורת החדר, סיליקוןמַתֶכֶתאינו מסיס בחומצה, אך מסיס בקלות באלקלי.
4. שדות יישום
תעשיית מוליכים למחצה: סיליקון מטא נמצא בשימוש נרחב בתעשיית המוליכים למחצה ומהווה חומר מפתח לייצור מעגלים משולבים, פאנלים סולאריים, נוריות ומכשירים אלקטרוניים אחרים. הטוהר הגבוה והתכונות האלקטרוניות הטובות שלו הופכים אותו למרכיב חשוב בחומרים מוליכים למחצה.
תעשייה מתכתית: בתעשייה המתכתית, סיליקון מתכתי הוא חומר גלם סגסוגת חשוב. ניתן להוסיף אותו לפלדה כדי לשפר את הקשיות, החוזק ועמידות הבלאי של הפלדה ולשפר את התכונות הפיזיקליות והכימיות שלה. יחד עם זאת, סיליקון מתכתי הוא גם מרכיב טוב בסגסוגות אלומיניום, ורוב סגסוגות האלומיניום היצוק מכילות סיליקון.
תעשיית היציקה: ניתן להשתמש בסיליקון מתכתי כחומר יציקה כדי לשפר את הקשיחות והתנגדות העייפות התרמית של היציקות ולהפחית את פגמי היציקה ועיוותים.
ייצור חשמל תרמי סולארי: סיליקון מתכתי משמש גם בייצור חשמל תרמי סולארי. על ידי מיקוד אנרגיית השמש על פני השטח של סיליקון מתכתי, ניתן להמיר אנרגיית אור לאנרגיית חום, ולאחר מכן אנרגיית החום משמשת ליצירת קיטור להנעת מחוללי טורבינות לייצור חשמל.
תחומים נוספים: בנוסף, ניתן להשתמש בסיליקון מתכתי גם לייצור מוצרי סיליקון כגון שמן סיליקון, גומי סיליקון, חומר צימוד סילאן ולייצור חומרים פוטו-וולטאיים כגון סיליקון פוליבריסטלי. במקביל, אבקת סיליקון מתכתי נמצאת בשימוש נרחב גם בחומרים עקשן, תעשיית מטלורגיית אבקה ותחומים אחרים.
5. שוק ומגמות
ביקוש בשוק: עם התפתחות הכלכלה העולמית והתקדמות המדע והטכנולוגיה, הביקוש לסיליקון מתכתי ממשיך לעלות. במיוחד בתעשיית המוליכים למחצה, התעשייה המתכתית והאנרגיה הסולארית, הביקוש בשוק לסיליקון מתכת מראה מומנטום צמיחה חזק.
מגמת פיתוח: בעתיד, מוצרי סיליקון מתכת יתפתחו בכיוון של טוהר גבוה יותר, קנה מידה גדול יותר ועלות נמוכה יותר. במקביל, עם ההתפתחות המהירה של תעשיית האנרגיה החדשה, יורחב עוד יותר היישום של סיליקון מתכת בתחום החומרים הפוטו-וולטאיים.
לסיכום, כחומר גלם תעשייתי בסיסי חשוב, לסיליקון מתכת יש סיכויי יישום רחבים בתחומים רבים. עם התקדמות המדע והטכנולוגיה והעלייה בביקוש בשוק, מוצרי סיליקון מתכת ימשיכו להשתפר ולחדש, תוך תרומה גדולה יותר לפיתוח החברה האנושית.
זמן פרסום: 28 באוקטובר 2024
