La clasificación central demetal de silicioLos grados se basan en el contenido de impurezas de hierro (Fe), aluminio (Al) y calcio (Ca) (el número de grado corresponde directamente al porcentaje de impurezas). Las diferencias en pureza y distribución de impurezas entre los diferentes grados determinan directamente sus escenarios de aplicación adecuados y el valor agregado del producto. La selección precisa es crucial para garantizar la eficiencia y la calidad de la producción posterior.
Lógica de codificación de calificaciones:Los primeros dos dígitos representan el contenido máximo permitido de Fe y Al, respectivamente, y los últimos uno o dos dígitos representan el contenido máximo permitido de Ca (por ejemplo, 553#=Fe menor o igual a 0,5%, Al menor o igual a 0,5%, Ca menor o igual a 0,3%).
Requisitos básicos de pureza:Todos los grados deben tener un contenido de silicio mayor o igual al 98,5 % y los grados de gama alta-mayor o igual al 99,5 %. El contenido total de impurezas (Fe+Al+Ca) es el indicador principal para distinguir los grados.
Rango de grado convencional:Grado industrial (553#, 441#, 421#), grado alto-final (3303#, 3305#), grado electrónico (2202#, 1101#), con un contenido de impurezas que disminuye progresivamente y una pureza y precio que aumentan simultáneamente.
Comparación de las características principales de los principales grados de silicio metálico
| Calificación | Fe Menor o igual a | Al Menor o igual a | Ca Menor o igual a | Si Mayor o igual a | Impurezas totales Menor o igual a | Ventajas principales |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 553# | 0.5% | 0.5% | 0.3% | 98.5% | 1.3% | Alta relación coste-rendimiento, adecuada para aplicaciones generales |
| 441# | 0.4% | 0.4% | 0.1% | 99.0% | 0.9% | Impurezas equilibradas, adecuadas para la fabricación de gama media-a-alta- |
| 421# | 0.4% | 0.2% | 0.1% | 99.2% | 0.7% | Bajo contenido de aluminio, adecuado para aleaciones de precisión. |
| 3303# | 0.3% | 0.3% | 0.03% | 99.5% | 0.63% | Bajo en calcio y alta pureza, apto para fotovoltaica/semiconductores. |
| 2202# | 0.2% | 0.2% | 0.02% | 99.7% | 0.42% | Pureza de grado electrónico-, adecuada para productos electrónicos-de alta gama |
| 1101# | 0.1% | 0.1% | 0.01% | 99.9% | 0.21% | Pureza ultra-alta, adecuada para la fabricación de chips |
Nota:El contenido de impurezas afecta directamente el rendimiento del producto.-El Fe reduce fácilmente la resistencia mecánica, el Al forma fácilmente inclusiones duras y quebradizas y el Ca afecta fácilmente la estabilidad química. Las aplicaciones-de alto nivel requieren un control aún más estricto sobre estos tres elementos.
Diferencias en la aplicación cuantitativa de diferentes grados de silicio metálico.
(1) Grado industrial (553#/441#/421#): pilar de la fabricación general
553# (Fe menor o igual a 0,5%, Al menor o igual a 0,5%):
Aplicaciones principales:Aleaciones de aluminio ordinarias, desoxidación de hierro fundido, aditivos de aleaciones siderúrgicas;
Efecto cuantitativo:Agregado al aluminio fundido -ADC12 (cantidad adicional 5% -8%), la resistencia a la tracción del material de aluminio es mayor o igual a 200 MPa, la dureza es mayor o igual a 80 HB, lo que satisface las necesidades de perfiles de construcción y piezas de maquinaria agrícola;
441# (Fe menor o igual a 0,4%, Al menor o igual a 0,4%):
Aplicaciones principales:Acero inoxidable, aleaciones de aluminio-de alta gama, fundición de precisión;
Efecto cuantitativo:Agregar 441# (cantidad adicional de 1,0 % a 1,5 %) a la producción de acero inoxidable 304 extiende el tiempo de resistencia a la corrosión por niebla salina entre un 20 % y un 25 % y mejora el acabado de la superficie. Ra Menor o igual a 0,8μm;
421# (Fe menor o igual a 0,4%, Al menor o igual a 0,2%):
Aplicaciones principales:Aleaciones de aluminio con bajo contenido-de aluminio, aleaciones especiales;
Efecto cuantitativo:Agregar 421# a la aleación de aluminio aeroespacial-grado 6061 aumenta la resistencia a la tracción de 240 MPa a 260-280 MPa, con un alargamiento mayor o igual al 12 %, lo que la hace adecuada para componentes estructurales livianos.
(2) Grado de gama alta-(3303#/3305#): compatible con fotovoltaica/semiconductores
3303# (Fe menor o igual a 0,3%, Al menor o igual a 0,3%, Ca menor o igual a 0,03%):
Aplicaciones principales:Polisilicio fotovoltaico, purificación de silicio semiconductor, organosilicio-de alta gama;
Efecto cuantitativo:En la producción de polisilicio fotovoltaico, la tasa de conversión de silicio del 3303# alcanza el 90%-95%, que es entre un 8% y un 10% mayor que la del 553#, y la eficiencia de conversión de la celda mejora entre un 1,0% y un 1,5%;
(3) Grado electrónico (2202#/1101#): propósito-especial{4}}electrónico de alta gama
2202# (Fe menor o igual a 0,2%, Al menor o igual a 0,2%):
Aplicaciones principales:Componentes electrónicos, cerámicas especiales, aleaciones-de alta gama;
Ventajas:Contenido extremadamente bajo de impurezas, evitando afectar la conductividad eléctrica y térmica del material, apto para equipos electrónicos de precisión.
1101# (Fe menor o igual a 0,1%, Al menor o igual a 0,1%):
Aplicaciones principales:fabricación de chips, materiales de calidad-aeroespacial; Características: pureza ultra-alta, requiere purificación secundaria, es costosa y solo se usa en escenarios con requisitos de rendimiento extremos.
