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硅大量用于冶煉成硅鐵合金作鋼鐵工業(yè)中合金元素,在很多種金屬冶煉中作還原劑。硅還是鋁合金中的良好組元,絕大多數(shù)鑄造鋁合金都含有硅。
硅是電子工業(yè)超純硅的原料,超純半導(dǎo)體單晶硅做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。摻有特定微量雜質(zhì)的硅單晶制成的大功率晶體管、整流器及太陽能電池,比用鍺單晶制成的好。非晶硅太陽能電池研究進(jìn)展很快,轉(zhuǎn)換率達(dá)到了8%以上。
硅錳合金是煉鋼中常用的復(fù)合脫氧劑,因此,世界上對(duì)于硅錳合金的冶煉都十分的重視。通過對(duì)硅錳合金的冶煉過程進(jìn)行剖析闡述,客觀上總結(jié)了國(guó)內(nèi)外硅錳合金冶煉的技術(shù)手段和方法。硅錳合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑,又是生產(chǎn)中,低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。脫氧是冶煉時(shí)必不可少的環(huán)節(jié),氧氣太多生產(chǎn)出的產(chǎn)品就非常的“脆”,很容易碎裂,而硅鈣合金就可以在冶煉時(shí)非常好的進(jìn)行脫氧時(shí)產(chǎn)品的質(zhì)量有所提高,并且在使用硅鈣合金時(shí)液體并不會(huì)發(fā)生特別大的反應(yīng)保證了操作人員的安全性。
生產(chǎn)硅錳合金可使用一種錳礦或幾種錳礦(包括富錳渣)的混合礦。為保證煉出合格產(chǎn)品,礦石中的錳鐵比和錳磷比應(yīng)滿足一定要求,所用的錳礦含錳越高,各項(xiàng)指標(biāo)越好。
金屬硅又稱結(jié)晶硅或工業(yè)硅,其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。硅是非金屬元素,呈灰色,有金屬色澤,性硬且脆。生產(chǎn)硅橡膠、硅樹脂、硅油等有機(jī)硅硅橡膠彈性好,耐高溫,用于制作工業(yè)用品、耐高溫墊圈等。
制造高純半導(dǎo)體現(xiàn)代化大型集成電路幾乎都是用高純度金屬硅制成的,而且高純度金屬硅還是生產(chǎn)光纖的主要原料,可以說金屬硅已成為信息時(shí)代的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。
金屬硅的分類通常按金屬硅成分所含的鐵、鋁、鈣三種主要雜質(zhì)的含量來分類。按照金屬硅中鐵、鋁、鈣的含量,可把金屬硅分為553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌號(hào)。
工業(yè)上,金屬硅通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。這樣制得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化后重結(jié)晶,用酸除去雜質(zhì),得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。