1. تعريف
السيليكون المعدني(المعروف أيضًا باسمالسيليكون الصناعيأوالسيليكون البلوري) - هو شكل عالي النقاء من السيليكون يتم إنتاجه عن طريق الاختزال الكربوثيرمي للسيليكا (SiO₂) في فرن القوس الكهربائي. وعادة ما تحتوي على98%-99.5% سيليكونمع الشوائب مثل الحديد (Fe)، الألومنيوم (Al) والكالسيوم (Ca).
2. الميزات الرئيسية
رمز كيميائي: سي
مظهر: رمادي مزرق-، مادة صلبة بلورية هشة
مستويات النقاء:
الدرجة المعدنية للسيليكون (MG-Si): 97%-99% سي (يستخدم في السبائك والمواد الكيميائية).
السيليكون الصف الكيميائي): >99% سي (لإنتاج السيليكون).
سيليكون من الدرجة الإلكترونية (EG-Si): 99.9999%+ (لتصنيع أشباه الموصلات).
كثافة: 2.33 جم/سم3
نقطة الانصهار: 1414 درجة (2577 درجة فهرنهايت)
نقطة الغليان: 3265 درجة (5909 درجة فهرنهايت)
3. طريقة الإنتاج
العملية الرئيسية:تخفيض الكربوثيرميكفي أفران القوس المغمورة.
مواد خام: الكوارتز (SiO₂) + الكربون (فحم الكوك / الفحم / الفحم).
رد فعل:
SiO2+2C1800–2000 درجة Si+2CO↑
كثيفة الاستخدام للطاقة: مطلوب12 000-14 000 كيلووات ساعة للطنالسيليكون
4. التطبيقات الرئيسية
علم المعادن:
سبائك الألومنيوم(زيادة القوة ومقاومة الحرارة).
الصلب السيليكون(لقلوب المحولات).
الصناعة الكيميائية:
السيليكون(موانع التسرب، مواد التشحيم، الراتنجات).
البولي سيليكون(للخلايا الشمسية وأشباه الموصلات).
إلكترونيات:
سيليكون عالي النقاء للغايةأشباه الموصلات والدوائر الدقيقة والخلايا الضوئية.
5. السوق والصناعة
أبرز الشركات المصنعة: الصين (~70% من الإنتاج العالمي)، النرويج، البرازيل، الولايات المتحدة الأمريكية.
عوامل السعر: تكلفة الكهرباء، السياسة البيئية، الطلب على الطاقة الشمسية.
6. التخزين والأمن
حساس للرطوبة: يجب تخزينه في ظروف جافة لمنع الأكسدة.
قابلة للاشتعال: قد ينفجر مسحوق السيليكون الناعم إذا ضربته شرارة.