Propriétés, processus de production et applications industrielles
Le silicium métallique est un matériau industriel critique largement utilisé dansalliages d'aluminium, fabrication de produits chimiques et procédés métallurgiques. Bien que le silicium soit l'un des éléments les plus abondants sur Terre, le silicium métallique lui-même est unmatériau de haute-pureté-de qualité industrielledont la production nécessite un traitement complexe-à haute température.
Cet article fournit une explication complète dequ'est-ce que le silicium métallique, comment il est produit, ses principales propriétés physiques et chimiques et pourquoi il joue un rôle essentiel dans l'industrie moderne.
1. Définition : Qu’est-ce que le silicium métal ?
Le silicium métal est unforme raffinée de silicium élémentaire, contenant généralement plus de 98 à 99 % de silicium, selon la qualité. Il est produit en réduisant la silice (SiO₂) à l’aide de matériaux carbonés dans un four à arc électrique à des températures extrêmement élevées.
Dans le commerce international, le silicium métal est également appelé :
Silicium métallique
Silicium industriel
Il est vendu sous forme solide-généralement sous formemorceaux, granulés ou poudre-et classés par qualité en fonction des limites d'impuretés.
2. Propriétés chimiques et physiques du silicium métallique
Le silicium métallique possède une combinaison unique de propriétés qui le rendent adapté aux applications à haute -température et d'alliage.
Propriétés physiques clés
| Propriété | Valeur typique |
|---|---|
| Symbole chimique | Si |
| Apparence | Gris métallisé, solide cassant |
| Densité | ~2,3 g/cm³ |
| Point de fusion | ~1 414 °C |
| Point d'ébullition | ~3 265 °C |
Caractéristiques chimiques
Chimiquement stable dans l'air sec à température ambiante
Devient réactif à haute température
Forme des liens solides avec des métaux tels que l’aluminium et le fer
Ces propriétés permettent au silicium métallique de fonctionner de manière fiable lors des réactions de fusion, d’alliage et chimiques.
3. Comment le silicium métal est produit
Le silicium métallique est produit par unprocessus de réduction carbothermiquedans un four à arc électrique.
Étapes de production simplifiées :
Matières premières : Quartz (silice) et matériaux carbonés de haute-pureté (comme le charbon ou le coke)
Réaction à haute-température: Le mélange est chauffé au-dessus de 2 000°C dans un four à arc électrique
Réduction: L'oxygène est éliminé de la silice, produisant du silicium élémentaire
Refroidissement et traitement: Le silicium est refroidi, broyé et calibré
Ce processus-énergivore explique pourquoi la production de silicium métallique est étroitement liée à la disponibilité et au coût de l'électricité.
4. Explication des qualités de silicium métallique
Le silicium métallique est classé en qualités telles que1101, 2202, 3303 et 553.
Ces notesne modifie pas les propriétés de base du silicium, mais définissez les niveaux d'impuretés autorisés.
Qualités de pureté élevées-(par exemple 1101): contrôle plus strict des impuretés, consistance plus élevée
Notes intermédiaires (par exemple, 2202): équilibre entre pureté et coût
Qualités commerciales (par exemple, 553) : rentable-efficace, largement utilisé dans la production en volume
La sélection du grade dépend de la sensibilité de l’application en aval.
5. Principales utilisations industrielles du silicium métal
5.1 Production d’alliages d’aluminium
La plus grande part de la consommation de silicium métallique se situealliages d'aluminium.
Silicium:
Améliore la fluidité du lancer
Améliore la solidité et la résistance à l’usure
Réduit le retrait lors de la solidification
Différents alliages d'aluminium nécessitent différentes qualités de silicium métallique en fonction de la tolérance aux impuretés et des exigences de performances.
5.2 Industrie chimique
Le silicium métal est une matière première essentielle pour produire :
Silicones
Silanes
Autres produits chimiques à base de silicium-
Ces applications nécessitent souventsilicium métallique de plus grande pureté-pour garantir des réactions chimiques stables et la qualité du produit.
5.3 Applications métallurgiques
En métallurgie, le silicium métal est utilisé comme :
Un élément d'alliage
Un agent réducteur dans certains procédés
Son comportement prévisible à haute température le rend précieux dans les systèmes métallurgiques contrôlés.
6. Pourquoi la qualité du silicium métallique est importante
Même si le silicium métallique peut sembler être un produit standardisé,les différences de qualité ont de réelles conséquences industrielles.
Les niveaux d'impuretés peuvent influencer :
Consistance de l'alliage
Propriétés mécaniques
Résistance à la corrosion
Tarifs de rebut et de reprise
Pour cette raison, les acheteurs expérimentés évaluent le silicium-métal en utilisantDonnées COA, cohérence des lots et fiabilité des fournisseurs, pas seulement par nom de qualité ou par prix.
7. Considérations relatives au stockage, à la manipulation et à la sécurité
Le silicium métallique est généralement stable, mais une manipulation appropriée améliore la sécurité et les performances :
Conserver dans unenvironnement sec et aéré
Évitez l'humidité et la contamination
Contrôler la poussière pour les particules fines
Utiliser un EPI approprié lors de la manipulation
Un stockage et un emballage adéquats contribuent à préserver la qualité des matériaux pendant le transport et l'utilisation à long terme.
8. Comment le silicium-métal est commercialisé à l’échelle internationale
Sur les marchés mondiaux, le silicium métal est généralement vendu :
Par tonne métrique
Avec une qualité et une granulométrie spécifiées
Sous FOB, CIF ou Incoterms similaires
Les prix varient en fonction de la qualité, des coûts énergétiques, de la demande du marché et de la logistique. De nombreux acheteurs suiventmises à jour régulières des prixpour évaluer les négociations et le calendrier des achats.
9. Conclusion
Le silicium métallique est un matériau industriel fondamental produit à partir de silice par réduction à haute -température. Ses propriétés physiques et chimiques uniques le rendent indispensable dans les alliages d'aluminium, la fabrication chimique et les procédés métallurgiques.
Compréhensionqu'est-ce que le silicium métallique, la manière dont les qualités diffèrent et la manière dont la qualité affecte les performances permettent aux acheteurs et aux ingénieurs de prendre des décisions éclairées en matière d'approvisionnement et d'application.
Contexte de l'entreprise
ZHEN AN INTERNATIONAL CO., LIMITÉEest situé dansVille d'Anyang, province du Henan, Chine, fournissantsilicium métal (1101, 2202, 553 et autres qualités), avecferrosilicium, produits à base de silicium calcique et flocons de manganèse électrolytique, à des clients industriels du monde entier.
Forte d'une vaste expérience à l'exportation, l'entreprise se concentre surcontrôle de qualité cohérent,-emballage prêt à l'exportation et coordination fiable des expéditions.
