Apa saja tingkatan logam silikon yang berbeda

Logam silikonadalah logam semikonduktor dengan kilau keabu-abuan, juga dikenal sebagai silikon kristal atau silikon industri, yang terutama digunakan sebagai aditif pada paduan logam non-ferrous. Produksinya dilakukan melalui reaksi reduksi antara pasir kuarsa dan kokas dalam tungku listrik (rumus kimia: SiO₂ + 2C → Si + 2CO), dengan kemurnian konvensional sekitar 98% dan kemurnian tinggi lebih dari 99,99%.

Logam silikongrade terutama didasarkan pada kandungan besi, aluminium, kalsium, dan pengotor lainnya, dan grade yang umum mencakup 553, 441, 411, 3303, 2202, dan 1101. Memahami perbedaan antara grade ini adalah kunci dalam pemilihan material industri.

Inti Klasifikasi: Kandungan Kemurnian dan Pengotor

Logam silikonnilai diklasifikasikan berdasarkan kandungan silikon dan batas atas pengotor (besi, aluminium dan kalsium). Dalam proses produksinya, kemurnian awal logam silikon sebesar 97-98% dihasilkan melalui reduksi tungku listrik, dan setelah rekristalisasi lelehan dan perlakuan asam, kemurniannya dapat ditingkatkan menjadi 99,7-99,8%.

Logam silikon sering diberi nama dengan kombinasi angka (misalnya 553, 441), yang masing-masing sesuai dengan persentase desil kandungan pengotor.

Logam-silikon bermutu rendah (kandungan silikon 97-98%)

Logam silikon kelas 97 (kelas industri)

Kandungan silikon Lebih besar dari atau sama dengan 97%, dengan kandungan pengotor yang tinggi. Karena biayanya yang rendah, bahan ini terutama digunakan dalam deoksidasi baja, produksi besi cor kelas bawah, atau sebagai bahan baku silikon karbida. Dalam peleburan ingot aluminium, silikon kelas 97 meningkatkan aliran paduan dan kinerja pengecoran.

Logam Silikon Kelas Industri / Metalurgi (Kandungan Silikon 98-99,5%)

Logam Silikon Kelas 553

Kandungan silikon Lebih besar dari atau sama dengan 98,5%, besi, aluminium Kurang dari atau sama dengan 0,5%, kalsium Kurang dari atau sama dengan 0,3%. Banyak digunakan dalam pembuatan paduan aluminium-silikon, yang dapat meningkatkan ketahanan korosi dan kinerja pengecoran paduan tersebut, dan juga biasa digunakan dalam modifikasi besi tuang dan deoksidasi pembuatan baja.

Logam Silikon Kelas 441

Kandungan silikon Lebih besar dari atau sama dengan 99,0%, besi, aluminium Kurang dari atau sama dengan 0,4%, kalsium Kurang dari atau sama dengan 0,1%. Cocok untuk produksi bahan kimia paduan aluminium dan silikon berkualitas tinggi-(seperti minyak silikon dan resin silikon), dan merupakan bahan baku penting dalam industri kimia.

Logam Silikon Kelas 411

Kandungan silikon Lebih besar dari atau sama dengan 99,4%, besi Kurang dari atau sama dengan 0,4%, aluminium, kalsium Kurang dari atau sama dengan 0,1%. Karena kandungan aluminium dan kalsiumnya yang rendah, bahan ini biasanya digunakan dalam pengecoran paduan aluminium presisi dan persiapan bahan antara semikonduktor untuk memenuhi persyaratan kemurnian yang lebih tinggi dalam skenario industri.

Kelas Industri PremiumLogam Silikon(kandungan silikon 99,3-99,5%)

Logam Silikon Kelas 3303

Kandungan silikon 99,37% atau lebih, besi, aluminium Kurang dari atau sama dengan 0,3%, kalsium Kurang dari atau sama dengan 0,03%. Ini termasuk dalam logam silikon bermutu lebih tinggi dan cocok untuk peleburan baja khusus, paduan aluminium berperforma tinggi-(misalnya suku cadang dirgantara) dan produksi karet silikon, dan dapat digunakan untuk menyiapkan lebih lanjut produk silikon dengan persyaratan lebih tinggi melalui proses pemurnian.

Logam Silikon Kelas 2202

Kandungan silikon Lebih besar dari atau sama dengan 99,5%, besi, aluminium Kurang dari atau sama dengan 0,2%, kalsium Kurang dari atau sama dengan 0,02%. Terutama digunakan pada material luar angkasa,-produk silikon kelas atas, untuk memenuhi kebutuhan industri yang sangat sensitif terhadap kotoran.

Logam silikon dengan kemurnian sangat{{0}tinggi (99,999% atau lebih)

Silikon Kelas Surya (SoG-Si)

Kemurnian hingga 5N (99,999%), total pengotor <100ppm, merupakan bahan baku inti wafer sel fotovoltaik, dan biayanya lebih rendah dibandingkan silikon kelas -semikonduktor.

Silikon Tingkat Elektronik (EG-Si)

Kemurnian 6N-7N (99,9999%-99,99999%), pengotor <10ppm, digunakan dalam pembuatan wafer semikonduktor, sirkuit terpadu dan komponen mikroelektronik lainnya, merupakan bahan dasar industri chip.

Metalurgi

Paduan aluminium-silikon: silikon tingkat 553 dan 441 digunakan pada suku cadang otomotif dan ruang angkasa untuk mengurangi kepadatan paduan dan meningkatkan ketahanan terhadap keausan;

Lembaran baja silikon: Menambahkan silikon (misalnya, kelas 3303) ke baja meningkatkan permeabilitas magnetik dan mengurangi kehilangan energi pada transformator dan motor.

Elektronika & Semikonduktor

Silikon-kelas elektronik (EG-Si) adalah bahan inti untuk pembuatan chip, mendukung bidang-kelas atas seperti komputer dan peralatan komunikasi;

Silikon kelas-tenaga surya (SoG-Si) mendorong pengembangan industri fotovoltaik dan membantu transisi menuju energi ramah lingkungan.

Kimia & Bahan

Silikon kelas 3303, 2202 digunakan untuk mensintesis silikon (minyak silikon, karet silikon), dan produk ini banyak digunakan dalam segel suhu tinggi, pelapis kedap air, dll.;

Persiapan bahan-tahan panas (misalnya, Si₃N₄), yang digunakan dalam komponen industri-tahan aus dan tahan korosi-.

Persyaratan Aplikasi

Pembuatan semikonduktor memerlukan silikon kelas-elektronik (EG-Si), sedangkan pembuatan baja hanya memerlukan silikon kelas-metalurgi (misalnya Kelas 97);

Pengecoran aluminium, yang kandungan besinya perlu dikontrol untuk mencegah paduannya menjadi rapuh, memerlukan grade 441 atau lebih tinggi.

Biaya dan Kinerja

Harga silikon dengan kemurnian tinggi (misalnya kelas. 2202) jauh lebih tinggi daripada harga silikon kelas industri (misalnya kelas. 553), sehingga perlu untuk memilih sesuai dengan persyaratan kinerja sebenarnya, dan untuk menghindari pengejaran kemurnian yang berlebihan untuk meningkatkan biaya.

Kompatibilitas proses

Proses peleburan yang berbeda memiliki sensitivitas yang berbeda terhadap kotoran dalam silikon, misalnya, pengecoran presisi memerlukan kontrol ketat terhadap kandungan kalsium, dan grade 3303 lebih disukai daripada grade 553.

Klasifikasi logam silikon merupakan ungkapan khas "pemilihan material sesuai permintaan" di bidang industri. Dengan berkembangnya semikonduktor, energi baru, dan industri lainnya, permintaan akan-logam silikon dengan kemurnian tinggi akan terus meningkat, dan pemilihan kadar yang wajar, mengoptimalkan biaya dan kinerja, masih menjadi kunci untuk meningkatkan daya saing berbagai industri.