1. Composição e pureza
Silício metálico (silício de grau metalúrgico, MG-Si):
Composição: Principalmente silício elementar (SI) com~ 98–99% de pureza.
Impurezas: Contém quantidades vestigiais de ferro (Fe), alumínio (AL), cálcio (CA) e outros elementos das matérias -primas.
Nota: Às vezes chamado de "silício em massa" ou "ferrosilicon" (se ligado a ferro), mas estritamente falando, o MG-Si não é uma liga, a menos que especificado (por exemplo, FESI).
Polissilício (silício policristalino):
Composição: Silício de pura ultra alta (99.9999%+, Muitas vezes 9n a 11n Purity).
Impurezas: Impurezas desprezíveis (remoção de metais, oxigênio e carbono é crítico).
Estrutura: Policristalino (muitos pequenos cristais de silício), em oposição ao silício monocristalino usado em alguns eletrônicos.
2. Processo de produção
Silício metálico (MG-Si):
Produzido viaRedução carbotérmicaDe sílica (quartzo) em fornos de arco elétrico.
Matérias -primas: sílica (SiO₂) + carbono (coque/carvão).
Resulta em um nódulo de silício quebradiço e sólido com ~ 98-99% de pureza.
Polissilício:
Derivado deRefinando MG-SiAtravés de processos avançados como oProcesso SiemensOu reator de leito fluidizado (FBR).
O MG-Si é purificado pela decomposição dos compostos voláteis de silício (por exemplo, triclorossilano) e re-depositando silício policristalino ultra-puro.
3. Propriedades físicas
| Propriedade | Silício metálico (MG-Si) | Polissilício |
|---|---|---|
| Pureza | 98-99% SI (grau industrial) | 99,9999%+ SI (pureza ultra-alta) |
| Estrutura | Caroços ou lingotes (podem ser policristalinos) | Grânulos policristalinos ou pedaços |
| Área de superfície | Baixo | Alto (devido à forma granular) |
4. Aplicações
Silício metálico (MG-Si):
Fabricação de aço: Usado como umDeoxidizerPara remover oxigênio do aço fundido.
Ligas: Componente em ligas de alumínio (por exemplo, al-Si para peças automotivas) e ligas de magnésio.
Fundições: Aumenta a fluidez de fundição e evita a formação de escória.
Precursor para polissilício: MG-Si é refinado no Polissilicon para usos de alta tecnologia.
Polissilício:
Painéis solares: Matéria -prima primária paraCélulas fotovoltaicas(Energia solar).
Semicondutores: Usado para fabricar ICs, microchips e silício de nível solar.
Eletrônica avançada: Graus de alta pureza para aplicações avançadas, como células solares espaciais.
5. Custo e mercado
Silício metálico (MG-Si):
Mais barato para produzir devido a requisitos de menor pureza.
Preços influenciados pela disponibilidade de minério de ferro e quartzo.
Polissilício:
Mais caro devido à purificação intensiva em energia (por exemplo, processo Siemens).
Mercado impulsionado pela demanda de energia solar e fabricação de semicondutores.
6. Resumo de diferenças
| Aspecto | Silício metálico (MG-Si) | Polissilício |
|---|---|---|
| Pureza | Industrial de grau (~ 98-99% SI) | Ultra-high purity (>99,9999% SI) |
| Estrutura | Jumores a granel/lingotes | Granular, policristalino |
| Uso final | Aço, ligas, elenco | Painéis solares, semicondutores |
| Produção | Redução carbotérmica simples | Purificação avançada de MG-Si |
