התכה של מתכת סיליקון

מתכת סיליקון, המכונה גם סיליקון תעשייתי או סיליקון גבישי, מיוצרת בדרך כלל על ידי הפחתת פחמן של דו תחמוצת הסיליקון בתנורים חשמליים. השימוש העיקרי בו הוא כתוסף לסגסוגות לא ברזליות וכחומר מוצא לייצור סיליקון מוליכים למחצה וסיליקון אורגני.

בסין, מתכת סיליקון מסווגת בדרך כלל לפי תכולת שלושת הזיהומים העיקריים שהיא מכילה: ברזל, אלומיניום וסידן. על פי אחוז תכולת הברזל, האלומיניום והסידן בסיליקון מתכתי, ניתן לחלק סיליקון מתכת ל-553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 ועוד דרגות שונות. הספרות הראשונה והשנייה מקודדות לאחוז תכולת הברזל והאלומיניום, והספרה השלישית והרביעית מייצגות את תכולת הסידן. לדוגמה, 553 אומר שתכולת הברזל, האלומיניום והסידן היא 5%, 5%, 3%; 3303 אומר שתכולת הברזל, האלומיניום והסידן היא 3%, 3%, 0.3%

ייצור מתכת הסיליקון נעשה בשיטה קרבותרמית, כלומר סיליקה וחומר מפחית פחמן מומסים בכבשן העפרות. טוהר הסיליקון המיוצר בדרך זו הוא 97% עד 98%, ובדרך כלל ניתן להשתמש בסיליקון כזה למטרות מתכות. אם אתה רוצה לקבל דרגת סיליקון גבוהה יותר, אתה צריך לחדד אותו כדי להסיר זיהומים, ולקבל טוהר של 99.7% עד 99.8% של סיליקון מתכתי.

התכת מתכת סיליקון עם חול קוורץ כחומר גלם כוללת מספר שלבים של ייצור בלוקים של חול קוורץ, הכנת מטענים והתכת כבשן עפרות.

באופן כללי, חול קוורץ איכותי ישמש ישירות בייצור מוצרי זכוכית קוורץ ברמה גבוהה, ואף יעובד לדרגת אבן חן כגון קריסטל, טורמלין ומוצרים אחרים. הציון מעט גרוע יותר, אך הרזרבות גדולות יותר, תנאי הכרייה מעט טובים יותר והחשמל מסביב זול יותר, המתאים לייצור מתכת סיליקון.

נכון לעכשיו, תהליך הייצור התרמי של פחמן מתכת סיליקון: השימוש הכללי בסיליקה כחומרי גלם, קולה נפט, פחם, שבבי עץ, פחם נמוך אפר וחומרים מפחיתים אחרים, בכבשן תרמי עפרות התכה בטמפרטורה גבוהה, הפחתת מתכת סיליקון מסיליקה, שהוא תהליך התכה של קשת שקועה ללא סיגים בטמפרטורה גבוהה.

לכן, למרות שמתכת סיליקון מופקת מסיליקה, לא כל סיליקה מתאימה לייצור מתכת סיליקון. החול הרגיל שאנו רואים ביום יום אינו חומר הגלם האמיתי של מתכת סיליקון, אלא חול הקוורץ המשמש בייצור התעשייתי הנ"ל, והוא עבר תגובה רב-שלבית להשלמת הפירוק מחול למתכת סיליקון.