Ferrosilicon กับ Silicon Metal: ความแตกต่างที่สำคัญ
ฝากข้อความ
Ferrosilicon กับ Silicon Metal: อะไรคือความแตกต่าง?
เฟอร์โรซิลิคอนและโลหะซิลิคอนเป็นทั้งวัสดุที่มีซิลิกอน- แต่เป็นผลิตภัณฑ์โดยพื้นฐานที่แตกต่างกันโดยมีองค์ประกอบ เส้นทางการผลิต และการใช้งานที่แตกต่างกัน
1. คำจำกัดความ
| คุณสมบัติ | โลหะซิลิคอน (โลหะ Si) | เฟอร์โรซิลิคอน (FeSi) |
|---|---|---|
| พิมพ์ | ซิลิคอนธาตุบริสุทธิ์ใกล้- | เหล็ก-ซิลิกอนอัลลอยด์ |
| เนื้อหาซิลิกอน | 98-99.99% | 45-90% (เกรดทั่วไป 65/72/75) |
| ปริมาณธาตุเหล็ก | ติดตามเท่านั้น (ประมาณ 0.1-0.5% เป็นสิ่งเจือปน) | สำคัญ (ประมาณ 10-55% ยอดคงเหลือ) |
| รูปร่าง | สีเงิน-สีเทา แวววาว เป็นผลึก | ก้อน เม็ด หรือผงสีเทา |
| แม่เหล็ก | ไม่ใช่-แม่เหล็ก | แม่เหล็กเล็กน้อย (มีธาตุเหล็ก) |
| การนำไฟฟ้า | สารกึ่งตัวนำ (การนำไฟฟ้าต่ำกว่าโลหะมาก เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ) | ตัวนำไฟฟ้าประเภทโลหะ- (มีธาตุเหล็ก-มาก) |
2. เส้นทางการผลิต
| วัสดุ | วัตถุดิบ | ปฏิกิริยาหลัก | เหล็กเป็นค่าใช้จ่าย |
|---|---|---|---|
| โลหะซิลิคอน | ซิลิกา (SiO2) + คาร์บอน (โค้ก) | SiO2 + 2C ให้ Si + 2CO | ไม่มีการใช้เหล็ก |
| เฟอร์โรซิลิคอน | ซิลิกา + คาร์บอน + แร่เหล็ก/เศษเหล็ก | SiO2 + 2C + Fe ให้ FeSi + CO | เหล็กเป็นสิ่งจำเป็นและยังคงอยู่ในโลหะผสม |
3. เกรด
เฟอร์โรซิลิคอน(GB/T 2272): FeSi45 (40-47% Si), FeSi65 (60-67% Si), FeSi75 (72-78% Si, ใช้กันอย่างแพร่หลาย), FeSi90 (88-92% Si)
โลหะซิลิคอน(GB/T 2881): เกรดที่ตั้งชื่อตามสิ่งเจือปน Fe/Al/Ca เช่น 1101, 2202, 3303, 441, 553; ลด-เกรดวัสดุลงเหลือประมาณ 96% Si
4. การใช้งาน
| อุตสาหกรรม / กรณีการใช้งาน | โลหะซิลิคอน | เฟอร์โรซิลิคอน |
|---|---|---|
| การผลิตเหล็ก (การดีออกซิเดชั่น, การผสม) | ไม่ค่อยมี (เหล็กพิเศษ แหล่งไมเนอร์ศรี) | ใช่ - การใช้งานหลัก |
| โรงหล่อ (การฉีดวัคซีน การทำให้เป็นก้อน) | เลขที่ | ใช่ |
| อลูมิเนียมอัลลอยด์ | ใช่ - แหล่ง Si หลัก | จำกัด (ไม่อนุญาตให้ Fe สูงกว่า) |
| ซิลิโคน/สารเคมี | ใช่ - วัตถุดิบ | เลขที่ |
| ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ / เซมิคอนดักเตอร์ | ใช่ - หลังจากการทำให้บริสุทธิ์เป็นโพลีซิลิคอน | เลขที่ |
5. ประเด็นสำคัญ
เฟอร์โรซิลิกอนเป็นเหล็ก-โลหะผสมซิลิกอนสำหรับโลหะวิทยา (การผลิตเหล็ก การหล่อ); โลหะซิลิคอนเป็นธาตุที่ใกล้-บริสุทธิ์สำหรับสารเคมี โลหะผสมอะลูมิเนียม และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (หลังการกลั่น)
หากการใช้งานทนต่อเหล็กและต้องการซิลิคอนสำหรับดีออกซิเดชั่น/อัลลอยด์ เฟอร์โรซิลิกอนก็เป็นตัวเลือกที่ประหยัด หากเหล็กเป็นที่ยอมรับไม่ได้ (อลูมิเนียมอัลลอยด์ ซิลิโคน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์) จำเป็นต้องใช้โลหะซิลิกอน
โลหะซิลิคอนมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ มันไม่นำไฟฟ้าเหมือนโลหะ และความนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ (ตรงข้ามกับโลหะ)
คำถามที่พบบ่อย
อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเฟอร์โรซิลิกอนและโลหะซิลิกอน?เฟอร์โรซิลิคอนเป็นเหล็ก-โลหะผสมซิลิกอนที่ประกอบด้วยซิลิคอน 45-% โดยมีเหล็กเป็นส่วนประกอบ ในขณะที่โลหะซิลิกอนเป็นซิลิคอนธาตุเกือบบริสุทธิ์ที่มีซิลิคอน 98-99.99% โดยมีธาตุเหล็กเพียงปริมาณเล็กน้อย (ประมาณ 0.1-0.5%) เป็นสิ่งเจือปน ความแตกต่างในองค์ประกอบนี้ทำให้เกิดการใช้งานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
เส้นทางการผลิตของวัสดุทั้งสองแตกต่างกันอย่างไร?โลหะซิลิคอนทำขึ้นโดยการลดซิลิกา (SiO2) ด้วยคาร์บอน (โค้ก) ในปฏิกิริยา SiO2 + 2C ให้ Si + 2CO โดยไม่มีธาตุเหล็กเพิ่มเข้าไปในประจุ เฟอร์โรซิลิกอนผลิตในเตาเผาประเภทเดียวกัน แต่มีแร่เหล็กหรือเศษเหล็กอยู่ในประจุ ดังนั้นปฏิกิริยา SiO2 + 2C + Fe จะให้ FeSi + CO และเหล็กยังคงอยู่ในโลหะผสม
เกรดเฟอร์โรซิลิกอนทั่วไปมีอะไรบ้าง?ภายใต้ GB/T 2272 เกรดทั่วไปคือ FeSi45 (40-47% Si), FeSi65 (60-67% Si), FeSi75 (72-78% Si ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด) และ FeSi90 (88-92% Si)
เกรดโลหะซิลิกอนมีชื่ออย่างไรภายใต้ GB/T 2881 เกรดโลหะซิลิกอนถูกกำหนดโดยระดับความไม่บริสุทธิ์ของเหล็ก อลูมิเนียม และแคลเซียม เช่น 1101, 2202, 3303, 441 และ 553 วัสดุเกรดนอก-อาจมีซิลิคอนเหลือประมาณ 96%
แอปพลิเคชันใดบ้างที่ใช้เฟอร์โรซิลิกอน และแอปพลิเคชันใดใช้โลหะซิลิคอนเฟอร์โรซิลิกอนเป็นวัสดุหลักสำหรับการกำจัดออกซิเดชันและการผสมในการผลิตเหล็กกล้า และสำหรับการฉีดวัคซีนและการทำให้เป็นก้อนในโรงหล่อ โลหะซิลิคอนเป็นแหล่งซิลิคอนหลักสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมและวัตถุดิบตั้งต้นสำหรับซิลิโคนและสารเคมีอื่นๆ และถูกทำให้บริสุทธิ์เป็นโพลีซิลิคอนสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์และเซมิคอนดักเตอร์ เฟอร์โรซิลิกอนไม่ค่อยมีการใช้ในกรณีที่ไม่สามารถทนต่อเหล็กได้
โลหะเฟอร์โรซิลิกอนและโลหะซิลิคอนแตกต่างกันอย่างไรในด้านแม่เหล็กและค่าการนำไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิกอนมีแม่เหล็กเล็กน้อยเนื่องจากมีธาตุเหล็กและนำไฟฟ้าเหมือนตัวนำโลหะ โลหะซิลิคอนไม่ใช่-แม่เหล็กและมีลักษณะเป็นเซมิคอนดักเตอร์: ค่าการนำไฟฟ้าของมันต่ำกว่าค่าของโลหะมาก และจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ซึ่งตรงกันข้ามกับพฤติกรรมของโลหะ
