Які відмінності між феросиліцієм високої-чистоти та феросиліцієм високого-кремнію?

Феросиліцій високої-чистоти та феросиліцій високого-кремнію є двома феросиліцієвими сплавами зі значними відмінностями у складі, продуктивності та сферах застосування.

1. Визначення та відмінності у складі ядра

Феросиліцій високої-чистоти — це сплав із кремнієм (Si) і залізом (Fe) як основними компонентами, але за допомогою спеціальних процесів вміст домішок (таких як алюміній, кальцій, вуглець тощо) контролюється на надзвичайно низьких рівнях (зазвичай вміст кремнію більше або дорівнює 95%, загальна кількість домішок менше або дорівнює 0,5%). Його основною характеристикою є висока чистота, що робить його придатним для полів з надзвичайно високими вимогами до чистоти матеріалу. Наприклад, у напівпровідниковій промисловості феросиліцій високої-чистоти можна використовувати як легуючу добавку для кремнієвих пластин або як сировину для виробництва полікристалічного кремнію високої{7}}чистоти; вміст домішок безпосередньо впливає на стабільність роботи напівпровідникових приладів.

З іншого боку, феросиліцій із високим вмістом-кремнію — це сплав із кремнієм як основним компонентом і залізом як другорядним компонентом, але вміст кремнію зазвичай становить від 65% до 90% і допускається певна частка домішок (таких як алюміній, кальцій, марганець тощо). Термін «високий-кремній» у його назві означає феросиліцій на відміну від звичайного феросиліцію (вміст кремнію 45%-60%), і він в основному використовується в програмах, які потребують вищого вмісту кремнію, але не обов’язково надзвичайної чистоти. Наприклад, у виробництві сталі феросиліцій із високим вмістом кремнію можна використовувати як розкислювач і легуючу добавку, видаляючи кисень із розплавленої сталі шляхом відновлення кремнію, регулюючи хімічний склад сталі.

2. Відмінності у виробничому процесі та собівартості
Виробництво феросиліцію високої{0}}чистоти вимагає високо{1}}точних процесів, таких як вакуумне плавлення або хімічне осадження з парової фази (CVD), щоб мінімізувати забруднення домішками. Наприклад, вакуумне плавлення передбачає нагрівання феросиліцієвої сировини до розплавленого стану в закритому середовищі, видалення газоподібних домішок за допомогою вакуумування, а потім направлене затвердіння для отримання кристалів високої-чистоти. Ці процеси передбачають значні інвестиції в обладнання та високе енергоспоживання, що призводить до значно вищої вартості-феросиліцію високої чистоти порівняно зі звичайним феросиліцієм, причому ринкові ціни зазвичай коливаються від десятків тисяч до сотень тисяч юанів за тонну.

Феросиліцій із високим -кремнієм виробляють за допомогою звичайних процесів, таких як плавка в електричній печі або видування в конвертері, регулюючи вміст кремнію шляхом контролю співвідношення сировини та температури плавлення. Наприклад, плавка в електропечі змішує кремнезем, кокс і залізну ошурку в певному співвідношенні, відновлюючи їх під високо-температурною електричною дугою для отримання феросиліцієвого сплаву. Цей тип процесу простий і-вартісний, причому феросиліцій із високим-кремнієм зазвичай коштує від кількох тисяч до десяти тисяч юанів за тонну, лише від-третини до-п’ятої ціни феросиліцію-високої чистоти.

3. Характеристики продуктивності та сценарії застосування

Перевага високо{0}}чистого феросиліцію в продуктивності полягає в стабільності, яку забезпечує його висока чистота. Наприклад, у галузі напівпровідників низький вміст домішок дозволяє уникнути введення небажаних елементів під час легування, забезпечуючи постійність електричних характеристик пластини; у фотоелектричному полі феросиліцій високої чистоти, як сировина для виробництва полікристалічного кремнію, може зменшити негативний вплив домішок на ефективність перетворення акумулятора. Однак його крихкість відносно висока, що вимагає спеціального обладнання для обробки, а його вартість обмежує його застосування в загальних галузях промисловості.

Ефективність високо{0}}кремнієвого феросиліцію полягає в балансі між високим вмістом кремнію та ціною. Наприклад, у сталеливарній промисловості вміст кремнію ефективно покращує міцність і корозійну стійкість сталі, тоді як домішки (такі як алюміній і кальцій) можуть діяти як розкислювачі, допомагаючи видаляти кисень із розплавленої сталі. У ливарній промисловості феросиліцій із високим-кремнієм може регулювати вуглецевий еквівалент чавуну та покращувати мікроструктуру виливків. Однак вміст домішок може вплинути на продуктивність у певних програмах; наприклад, він не може замінити феросиліцій високої-чистоти у виробництві електронних-кремнієвих матеріалів, які потребують надзвичайно високої чистоти.

4. Галузеві стандарти та контроль якості
Феросиліцій високої-чистоти має відповідати стандартам класу-напівпровідників або фотоелектричних-стандартів, як-от вимоги до спеціального-класу, визначені в GB/T 2881-2014 "Феросиліцій" (вміст кремнію більше або дорівнює 97%, вміст алюмінію менше або дорівнює 0,3%, вміст кальцію менше або дорівнює до 0,1%). Під час виробничого процесу вміст домішок необхідно виявляти за допомогою спектрального аналізу та ICP-MS (мас-спектрометрія з індуктивно зв’язаною плазмою), щоб переконатися, що кожна партія продукції відповідає стандартам.

-Феросиліцій із високим вмістом кремнію відповідає металургійним стандартам, таким як вимоги класу 1 у GB/T 2881-2014 (вміст кремнію 65%–75%, вміст алюмінію менше або дорівнює 2,0%, вміст кальцію менше або дорівнює 1,0%). Його контроль якості зосереджується на стабільності вмісту кремнію, який зазвичай швидко виявляється за допомогою хімічного титрування або рентгенівської флуоресцентної спектроскопії (XRF).

Якщо вас цікавить феросиліцій, зв’яжіться з нами. Наша електронна адреса:info@kexingui.com