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硅是什么 ?

硅(金属硅或冶金硅)使得制造各种有用、高效和可持续的产品成为可能。

硅 - 定义和如何加工

作为一种化学元素,硅原子被称为符号 “Si”,原子序数为14,相对原子质量为28。它是表壳中含量第二丰富的化学元素,仅次于氧。金属硅,也称为半金属或金属(尽管严格来说它不是金属),以其半导体特性而闻名,在 太阳能 和电子产品的发展中起着至关重要的作用,推动了数字技术的发展。半导体在高纯的形式下导电性不是很好,但通过添加杂质,就像在金属硅中那样,可以影响和控制电子的传输电导率。

自然界中找不到元素形式的硅。它与氧和其他元素一起存在于各种矿物中。金属硅通常由石英砂或石英岩(SiO2) 冶炼生产的,杂质含量低。与外界流传的说法不同,金属硅不能从细的粉末状沙子中产生。该工艺中使用的石英通常尺寸为 5-100 毫米。为了生产金属硅,要经过一个复杂的过程将氧与碳结合以产生CO,同时在电弧炉中发生多个反应步骤。当 CO 气体暴露在空气中时,CO气体可被收集或与 CO₂ 反应。

由于在该过程中产生大量的气体(CO 和 SiO),为了最大程度地提升金属硅的收得率,采用多孔的入炉原料尤为重要,以确保 SiO 气体分布均匀。因此,常见的做法是向电炉中添加大量的木屑。由于石英砂会堵塞熔炉,这也是为什么石英砂无法直接使用的原因。未在炉内捕获的 SiO 气体会逸出,并被空气氧化为硅灰(微硅粉)。该过程使用的碳可以来自生物源,但原则上可以使用所有类型的碳源。埃肯正在努力开发尽可能低碳足迹的金属硅、硅铁合金和硅类金属,气候路线图的目标是到 2050 年实现二氧化碳净零排放。该过程也是非常耗能的,生产1吨硅通常需要约 10-14 兆瓦的电量。

埃肯运营的一个独特之处在于,我们在大多数金属硅炉中进行能源回收利用,这将电力消耗降低了约 30%。

熔炼的金属硅液在硅包中进行精炼,以控制金属硅中的杂质含量(铝、钙等),然后浇注到适当的模具中:其中,金属硅中的杂质比如说铁,必须通过控制原材料杂质含量的方式来控制。然后将凝固的金属硅破碎 / 研磨成所需的粒度。

硅 - 一种面向未来的原材料

在市场上,“金属硅” 这个术语通常用于含有 96% — 99.99% 硅的硅。在英语中,silicon(硅)和 silicone(有机硅)很容易混淆,因此,即使这在科学上是不正确的,也会使用术语金属硅。金属硅的三个主要用途为:

  • 作为铝工业生产中的一种合金元素。
  • 作为生产有机硅的关键原材料,有机硅是一种应用广泛的橡胶聚合物。
  • 为进一步加工纯度高于99.9999%的多晶硅提供原料,以便在太阳能和电子产品中应用。

此外,金属硅是各种产品和应用的关键成分 / 原材料,例如:

埃肯为客户提供各种不同纯度和粒度特性的金属硅产品,以满足其特定需求。我们与您一起为您的应用确定合适的金属硅解决方案。

在我们的所有活动中,我们承担着作为行业领导者的全部责任,不断开发最好金属硅产品的同时持续降低对环境的影响,以使我们的客户能在相关行业中保持竞争力,同时遵守最高的监管标准。我们与客户积极地分享这一首要目标,这样我们就能共同生产生态和经济高效的产品。

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