알루미늄 합금 및 주조의 실리콘 금속

가장 확립된 것 중 하나실리콘 금속 용도알루미늄 합금을 생산하는 곳입니다. 실리콘은 합금의 응고 거동을 변화시키고 주조 유동성을 개선하며 전체 합금 조성과 열처리가 적절하게 제어될 때 바람직한 기계적 특성과 마모 특성에 기여할 수 있기 때문에 알루미늄에 첨가됩니다.

알루미늄-실리콘 주조 합금에서 실리콘은 알루미늄 매트릭스 내에 실리콘{1}}함유 상을 형성하여 미세 구조를 변경합니다. 정확한 형태는 실리콘 농도, 냉각 속도, 합금 원소 및 후속 수정 또는 열처리에 따라 달라집니다. 미세하고 잘 제어된- 미세 구조는 거친 실리콘 구조와는 다른 유동성, 강도, 연성 및 내마모성 균형을 제공할 수 있습니다.

이러한 범위는 보편적인 사양이 아닌 실용적인 엔지니어링 범위입니다. 개별 합금 표준은 생산 전에 항상 확인해야 합니다.

실리콘이 주조성을 향상시키는 이유

적절한 합금 시스템 내에서 실리콘을 늘리면 용융 알루미늄이 복잡한 금형 형상을 채우는 능력을 향상시킬 수 있습니다. 이것이 바로 Al-Si 합금이 단면이 얇거나 모양이 복잡한 주조 부품에 널리 사용되는 이유 중 하나입니다.

그러나 실리콘이 높다고 해서 자동으로 더 좋아지는 것은 아닙니다. 과도하거나 제대로 제어되지 않은 실리콘 단계는 연성을 감소시키고 피로 동작에 영향을 미칠 수 있습니다. 실리콘 입자의 형태, 크기 및 분포는 전체 실리콘 비율만큼 중요할 수 있습니다.

마그네슘과 구리와의 상호 작용

마그네슘그리고구리Al-Si 합금의 거동을 크게 변화시킬 수 있습니다. 마그네슘은 적합한 시스템에서 석출 경화를 가능하게 하는 반면, 구리는 강도를 증가시킬 수 있지만 부식 거동 및 연성에 영향을 미칠 수도 있습니다.

실리콘 금속을 구매하는 엔지니어의 경우 이는 필요한 공급원료를 분리된 원료로 처리하기보다는 최종 합금 레시피에 대해 평가해야 함을 의미합니다.

실리콘, 실란 및 태양광 전구체의 공급원료인 실리콘 금속

두 번째 주요 그룹실리콘 금속 응용화학 제조입니다. 실리콘 금속은 실리콘 업계에서 사용되는 중간체를 포함하여 실리콘{1}}함유 화학물질 생산을 위한 공급원료 역할을 할 수 있습니다.

실리콘 금속에서 실리콘 화학물질까지

산업용 실리콘 화학은 일반적으로 제어된 촉매 조건에서 적합한 유기 또는 할로겐{0}}함유 화합물과 반응하는 실리콘 금속으로 시작됩니다. 예를 들어, 메틸클로로실란 생산 시 실리콘은 직접 공정에서 염화메틸과 반응하여 나중에 가수분해되어 실리콘 폴리머 및 기타 제품으로 가공될 수 있는 클로로실란 중간체를 생성합니다.

이러한 다운스트림 재료에는 다음이 포함됩니다.실리콘 오일, 실리콘 고무, 실런트, 코팅 및 탄성 제품. 필요한 실리콘-금속 사양은 생산자의 공정, 촉매 시스템 및 불순물 내성에 따라 다릅니다.

따라서 화학제품 구매자의 경우 핵심 질문은 단순히 "실리콘이 99%입니까?"가 아닙니다. 오히려 "어떤 불순물 원소가 우리의 반응이나 촉매 시스템을 방해하며, 어떤 농도로 방해하는가?"

실리콘 메탈 vs 폴리실리콘

따라서 실리콘 금속은 폴리실리콘의 직접적인 대체품으로 판매되어서는 안 됩니다. 이들은 실리콘 가치 사슬에서 서로 다른 지점을 차지하고 서로 다른 수준의 정제가 필요합니다.

태양광-관련 공급망용 실리콘 메탈

광전지 제조에서 실리콘 금속은 궁극적으로 훨씬 더 높은 순도의 실리콘을 생산하는 공정을 위한 업스트림 원료 역할을 할 수 있습니다.- 이후 추가적인 화학적 또는 야금학적 정제 단계를 통해 재료가 정제됩니다.

이러한 구별은 조달 팀에 중요합니다. 태양광-재료 생산업체는 최종 제품이 원래 공급원료에서 여러 단계의 정제 단계를 거치더라도 특정 금속 또는 휘발성 불순물을 더욱 엄격하게 제어하는 ​​실리콘 금속을 요구할 수 있습니다.

제강, 주철 제어 및 화학적 환원에 사용되는 실리콘 금속

실리콘 금속은 알루미늄 및 화학 산업과 더 밀접하게 연관되어 있지만 중요한 야금학적 응용 분야도 있습니다. 실리콘은 다음과 같은 역할을 할 수 있습니다.탈산 및 합금-조정 요소제강 과정에서 주철의 구조에 영향을 줄 수 있습니다.

제강에서의 실리콘

실리콘은 용존 산소와 반응하므로 강철 탈산에 참여할 수 있습니다. 그러나 상업용 철강 생산에서는 금속 규소가 반드시 모든 작업에 가장 경제적인 규소 캐리어가 되는 것은 아닙니다.페로실리콘규소와 철을 결합하기 때문에 널리 사용되며 제강용으로 특별히 설계된 다양한 등급으로 제공됩니다.

생산자가 철을 추가로 도입하지 않고 실리콘을 많이 추가해야 하거나 특정 화학적 균형으로 인해 실리콘을 직접 추가하는 것이 유리할 때 금속 실리콘은 더욱 적합해집니다.

실리콘 및 주철 구조

주철에서 실리콘은 흑연화에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 적절한 화학적 성질 내에서 실리콘을 늘리면 흑연 형성을 촉진하고 탄화물 형성 경향을 줄일 수 있지만, 최종 구조는 탄소 당량, 냉각 속도, 접종, 합금 첨가 및 단면 두께에 따라 달라집니다.

이러한 이유로 주조소는 탄소와 별개로 실리콘 사용량을 결정해서는 안 됩니다. 실제 프로세스{1}}제어 시스템은 다음과 같은 관계를 고려합니다.탄소, 규소, 망간, 황, 마그네슘 및 접종 처리.

온도 및 첨가 순서

적절한 첨가점은 용광로와 주조 공정에 따라 다릅니다. 실리콘- 함유 물질은 목표 구성에 따라 노 장입, 이송 중 또는 최종 처리 중에 첨가될 수 있습니다.

생산 제어를 위해 엔지니어링 팀은 모든 열에 대해 고정된 킬로그램-당-규칙을 사용하는 대신 필요한 최종 Si를 정의해야 합니다. 필요한 첨가량은 실리콘 농도의 원하는 변화와 선택된 첨가 물질의 예상 회수율로부터 추정할 수 있습니다.

화학 환원제로서의 실리콘

실리콘은 고온 야금 반응에서 환원제로도 참여할 수 있습니다.- 산소에 대한 강한 친화력으로 인해 실리콘은 적절한 열역학적 조건에서 선택된 금속 산화물을 환원시켜 산화규소와 환원된 금속 또는 중간체를 생성할 수 있습니다.

이러한 반응은 중간체, 규화물 및 특수 재료를 포함하는 특정 실리콘-생산에 사용됩니다. 적절한 화학량론은 산화물 시스템, 온도, 분위기 및 원하는 제품 단계에 따라 달라집니다.

사양, 물리적 특성, 테스트 및 등급

가장 유용한실리콘 금속 사양화학적 조성과 물리적 특성을 결합합니다. 입자 크기, 표면 산화, 수분, Fe, Al, Ca 또는 미량-원소 수준이 다를 경우 99% 실리콘을 함유한 재료는 다른 99% 제품과 성능이 다를 수 있습니다.

입자 크기 문제

권장되는 테스트 방법

• XRF:일상적인 원소 검사에 유용합니다.
• ICP-OES:적절하게 검증되면 다{0}}원소 화학 분석에 유용합니다.
• 체 분석:기존의 분쇄된-크기 제품에 적합합니다.
• 레이저 회절:해당되는 경우 미세 분말에 유용합니다.
• 산소 분석:표면 산화 또는 산소 오염이 응용 분야에 영향을 미치는 경우 관련이 있습니다.
• 수분 테스트:배송 및 보관 조건을 확인하는 데 유용합니다.

시장 역학, 취급 및 안전, 환경 및 공급 고려 사항

시장실리콘 금속알루미늄 생산, 실리콘 화학물질 수요, 태양광 관련 공급망-, 에너지 가격 및 지역 생산 조건의 영향을 받습니다. 제조 공정은 전기를 많이 사용하기 때문에-전력 가용성과 전기 비용의 변화는 생산 경제성에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

중국은 글로벌 실리콘-금속 공급의 주요 공급원으로 남아 있으며, 다른 생산자들은 지역 및 국제 시장에 재료를 기여하고 있습니다. 미국 구매자는 헤드라인 가격뿐만 아니라 원산지, 배송 거리, 무역 조치, 공급업체 역량 및 공급 연속성을 고려해야 합니다.

미국 시설에서 금속 실리콘 취급

보관 및 취급 요구 사항은 물리적 형태에 따라 크게 달라집니다. 큰 실리콘-금속 조각은 미세한 실리콘 분말과 먼지 특성이 다릅니다. 물질이 미세 입자로 파쇄, 스크리닝 또는 분쇄되면 먼지 발생은 직업 및 공정{3}}안전 측면에서 더욱 중요한 고려 사항이 됩니다.

시설에서는 불필요한 먼지 축적을 최소화하고 적절한 관리 절차를 유지하며 가연성-먼지 위험이 있는 점화원을 제어해야 합니다. 충분히 미세한 입자상 물질이 관련된 작업에는 OSHA의 가연성-분진 지침을 고려해야 합니다.

권장되는 보관 방법

• 재료를 건조한 상태로 유지하고 비와 응결로부터 보호하십시오.
• 젖은 바닥에 직접 보관하기보다는 적절한 팔레트에 가방을 보관하십시오.
• 펑크나 기계적 손상으로부터 포장을 보호하십시오.
• 미세먼지가 발생하는 곳에서는 국소배기장치를 사용하세요.
• 시설의 위험 평가에 적합한 절차를 사용하여 쌓인 먼지를 청소하십시오.
• 호환되지 않는 화학물질과 발화원을 적절하게 제어하십시오.
• 익숙하지 않은 등급을 처리하기 전에 현재 공급업체 SDS를 검토하십시오.

포장 옵션

환경 조달 질문

지속 가능성-에 초점을 맞춘 조달의 경우 공급업체에 전력 소비량, 탄소 배출량, 환경 관리가 어떻게 계산되는지 문의하세요. 의미 있는 비교를 위해서는 보고된 발자국에 용광로 전기만 포함되는지 아니면 원자재, 운송 및 기타 업스트림 프로세스도 포함되는지 지정해야 합니다.