1. Σύνθεση και καθαρότητα
Μεταλλικό πυρίτιο (μεταλλουργικό πυρίτιο, MG-SI):
Σύνθεση: Κυρίως στοιχειακό πυρίτιο (SI) με~ 98-99% καθαρότητα.
Ακαθαρσίες: Περιέχει ιχνοστοιχεία σιδήρου (Fe), αλουμίνιο (AL), ασβέστιο (CA) και άλλα στοιχεία από πρώτες ύλες.
Σημείωση: Μερικές φορές ονομάζεται "χύμα πυρίτιο" ή "ferrosilicon" (αν είναι κράμα με σίδηρο), αλλά αυστηρά μιλώντας, το MG-SI δεν είναι κράμα εκτός αν ορίζεται (π.χ. FESI).
Πολυσυριτικό (Πολυκρυσταλλικό πυρίτιο):
Σύνθεση: Πυρίτιο εξαιρετικά υψηλής ποιότητας (99.9999%+, Συχνά 9n έως 11n καθαρότητα).
Ακαθαρσίες: Αμελητέες ακαθαρσίες (η απομάκρυνση των μετάλλων, του οξυγόνου και του άνθρακα είναι κρίσιμη).
Δομή: Πολυκρυσταλλικά (πολλά μικρά κρυστάλλους πυριτίου), σε αντίθεση με το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο που χρησιμοποιείται σε κάποια ηλεκτρονικά.
2. Παραγωγική διαδικασία
Μεταλλικό πυρίτιο (mg-si):
Παράγεται μέσωΚαρβοθερμική μείωσηΤου πυριτίου (χαλαζία) σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου.
Πρώτες ύλες: πυριτικό (Sio₂) + άνθρακα (οπτάνθρακα/κάρβουνο).
Οδηγεί σε ένα εύθραυστο, στερεό σιλικόνες με ~ 98-99% καθαρότητα.
Πολυσυριτικό:
Προέρχεται απόΔιύζιση MG-SIΜέσω προηγμένων διαδικασιών όπως τοΔιαδικασία SiemensΉ αντιδραστήρα ρευστοποιημένου κρεβατιού (FBR).
Το Mg-Si καθαρίζεται με αποσύνθεση των πτητικών ενώσεων πυριτίου (π.χ. τριχλωροσιλάνη) και επαναπροσδιορισμός του εξαιρετικά διακεκριμένου πολυκρυσταλλικού πυριτίου.
3. Φυσικές ιδιότητες
| Ιδιοκτησία | Μεταλλικό πυρίτιο (mg-si) | Πολυσυριτικό |
|---|---|---|
| Αγνότης | 98-99% SI (βιομηχανική ποιότητα) | 99.9999%+ SI (εξαιρετικά υψηλή καθαρότητα) |
| Δομή | Κομμάτια ή πλινθώματα (μπορεί να είναι πολυκρυσταλλικές) | Πολυκρυσταλλικά κόκκοι ή κομμάτια |
| Επιφάνεια | Χαμηλός | Υψηλή (λόγω κοκκώδους μορφής) |
4. Αιτήσεις
Μεταλλικό πυρίτιο (mg-si):
Παραγωγή χάλυβα: Χρησιμοποιείται ωςΔεοξειδώνΓια να απομακρυνθείτε το οξυγόνο από τον τετηγμένο χάλυβα.
Κράματα: Συστατικό σε κράματα αλουμινίου (π.χ. Al-Si για εξαρτήματα αυτοκινήτων) και κράματα μαγνησίου.
Χυτήρια: Ενισχύει τη ρευστότητα της χύτευσης και αποτρέπει τον σχηματισμό σκωρίας.
Πρόδρομος για πολυσυριτίνα: Το MG-SI εξευγενίζεται στο Polysilicon για χρήσεις υψηλής τεχνολογίας.
Πολυσυριτικό:
Ηλιακοί πάνελ: Πρωτοβάθμια πρώτη ύλη γιαΦωτοβολταϊκά κύτταρα(Ηλιακή ενέργεια).
Ημιαγωγοί: Χρησιμοποιείται για την κατασκευή ICS, μικροτσίπ και πυριτίου ηλιακής ποιότητας.
Προηγμένη ηλεκτρονική: Βαθμοί υψηλής καθαρότητας για προηγμένες εφαρμογές όπως ηλιακά κύτταρα διαστημικής ποιότητας.
5. Κόστος και αγορά
Μεταλλικό πυρίτιο (mg-si):
Φθηνότερο να παραχθεί λόγω των απαιτήσεων χαμηλότερης καθαρότητας.
Οι τιμές που επηρεάζονται από τη διαθεσιμότητα σιδηρομεταλλεύματος και χαλαζία.
Πολυσυριτικό:
Καπόσποτο λόγω του καθαρισμού με ένταση ενέργειας (π.χ. διαδικασία Siemens).
Η αγορά οδηγείται από τη ζήτηση της ηλιακής ενέργειας και την παραγωγή ημιαγωγών.
6. Περίληψη διαφορών
| Όψη | Μεταλλικό πυρίτιο (mg-si) | Πολυσυριτικό |
|---|---|---|
| Αγνότης | Βιομηχανική ποιότητα (~ 98-99% SI) | Ultra-high purity (>99.9999% SI) |
| Δομή | Χύδην κομμάτια/inbots | Κοκκώδης, πολυκρυσταλλική |
| Τελική χρήση | Χάλυβα, κράματα, χύτευση | Ηλιακοί συλλέκτες, ημιαγωγοί |
| Παραγωγή | Απλή καρβοθερμική μείωση | Προχωρημένος καθαρισμός του MG-SI |
