1. Definició
Silici metal·lúrgic(també conegut comsilici industrialosilici cristal·lí) és una forma d’alta puresa de silici produïda per la reducció carboncèrmica de la sílice (SiO₂) en un forn d’arc elèctric. Normalment conté98% -99. 5% de siliciamb impureses com el ferro (Fe), l’alumini (Al) i el calci (Ca).
2. Característiques principals
Símbol químic: Si
Aparició: Sòlid cristal·lí de color gris blavós
Qualificacions de puresa:
Classe metal·lúrgica de silici (mg-si):97% -99% Si (utilitzat en aliatges, productes químics).
Silici de grau químic: >99% SI (per a la producció de silicona).
Silicon de grau electrònic (EG-Si):99.9999%+ (per a la fabricació de semiconductors).
Densitat: 2,33 g/cm³
Punt de fusió: 1414 grau (2577 grau F)
Punt d'ebullició: 3265 graus (5909 graus F)
3. Mètode de producció
Procés principal: Reducció carbotèrmicaen forns d’arc submergit.
Matèries primeres: Quartz (SiO₂) + carboni (coca de petroli/carbó/carbó).
Reacció:
SiO 2+2 C1800–2000 graus Si +2 Co ↑
Intensa energètica: Requereix12, 000-14, 000 kWh per tona desilici.
4. Aplicacions principals
Metal·lúrgia:
Aliatges d'alumini(augmentar la resistència i la resistència a la calor).
Acer de silici(per a nuclis de transformadors).
Indústria química:
Silicones(segellants, lubricants, resines).
Polisílic(per a cèl·lules solars i semiconductors).
Electrònica:
Silici de puresa ultra alta per asemiconductors, xips i cèl·lules fotovoltaiques.
5. Mercat i indústria
Productors líders: Xina (~ 70% de la producció mundial), Noruega, Brasil, EUA.
Factors de preus: Cost de l’electricitat, política ambiental, demanda d’energia solar.
6. Emmagatzematge i seguretat
Sensible a la humitat: S’ha d’emmagatzemar en condicions seques per evitar l’oxidació.
Inflamable: La pols de silici fi pot explotar quan es colpeja per una espurna.