Silicon Metal 2202: significat de grau, propietats i aplicacions
Deixa un missatge
El silici metall 2202 és un grau de puresa-mitjana de silici industrial, anomenat per l'abreviatura que domina el mercat: els dígits registren els continguts màxims de ferro, alumini i calci, cadascun multiplicat per cent. Per al 2202 això significa ferro fins a un 0,2%, alumini fins a un 0,2% i calci fins a un 0,02%. Es troba entre el grau 3303 àmpliament utilitzat i el grau 1101 més net, i és l'especificació del cavall de batalla per a l'aliatge d'alumini i per a moltes tasques de silicona i matèries primeres químiques.
Què significa la designació 2202
La convenció de denominació és una expressió compacta dels tres elements que més importen als compradors de silici de grau metal·lúrgic. Llegint els dígits en ordre com Fe, Al i Ca dóna els límits màxims, de manera que la nota es pot comparar amb la resta de la família d'un cop d'ull.
| Designació | Ferro (Fe) màx | Alumini (Al) màx | Calci (Ca) màx | Ús típic |
|---|---|---|---|---|
| 553 | 0.5% | 0.5% | 0.3% | Ús metal·lúrgic general, desoxidació |
| 441 | 0.4% | 0.4% | 0.1% | Aliatges d'alumini, alimentació química més baixa |
| 3303 | 0.3% | 0.3% | 0.03% | Aliatges d'alumini, silicones |
| 2202 | 0.2% | 0.2% | 0.02% | Aliatges d'alumini, silicones, matèria primera química |
| 1101 | 0.1% | 0.1% | 0.01% | Serveis químics i electrònics d'alta puresa |
Els límits anteriors segueixen l'abreviatura del mercat que s'utilitza per als graus de silici industrial del tipus definit a l'especificació nacional xinesa GB/T 2881. Els compradors haurien de confirmar les finestres exactes del certificat de lot, perquè els productors individuals apliquen els seus propis límits de control intern per sota dels màxims nominals.
Propietats físiques rellevants per al processament
El silici metall es fon a uns 1.414 C i té una densitat propera a 2,33 g/cm3, de manera que flota sobre l'alumini líquid i s'ha de submergir o remenar a la fosa en lloc de deixar caure a la superfície. El producte comercial és un terròs fràgil-de color gris plata que es tritura i es criba amb una varietat de fraccions de mida per a diferents consumidors: 10-100 mm per a la refusió en plantes d'aliatge, 2-25 mm per a equips d'addició contínua i pols fina per a reactors químics. La fractura és concoïdal, la qual cosa produeix una proporció de fines durant la manipulació, de manera que una anàlisi de mida a l'arribada és una comprovació útil de les pèrdues de manipulació així com del grau.
Aliatge d'alumini
La sortida més gran és la indústria de l'alumini, on el silici és el principal element d'aliatge de la família d'aliatges de fosa. Les addicions de silici augmenten la fluïdesa, redueixen el trencament en calent i milloren la colabilitat, i són responsables de la baixa expansió tèrmica dels aliatges del pistó. Els aliatges com l'aliatge de fosa A356 cobert per les especificacions del tipus ASTM B26/B26M es fabriquen amb addicions de silici d'aquest grau, i els límits de ferro, alumini i calci són importants perquè afecten directament la química final de l'aliatge i la resposta al tractament tèrmic i la modificació. Un grau 2202 manté la contribució de ferro prou baixa perquè l'especificació de l'aliatge no es vegi amenaçada per l'addició de silici.
Silicones i matèries primeres químiques
La segona sortida important és la producció de silicona, on el silici reacciona amb clorur de metil en presència d'un catalitzador de coure per produir metilclorosilans, els monòmers per a fluids de silicona, cautxús i resines. En aquesta reacció, els oligoelements del silici afecten tant la velocitat de reacció com la distribució dels productes, i l'alumini i el calci es troben entre els elements que modifiquen el comportament del catalitzador. Per tant, els productors especifiquen límits estrictes i comproven acuradament la nota d'entrada; S'utilitzen els graus 2202 i 1101, amb l'elecció impulsada per la tecnologia del reactor i la barreja de productes requerida.
Semiconductors i matèries primeres fotovoltaiques
El silici de grau metal·lúrgic també és el material de partida per al grau metal·lúrgic millorat i per al polisilici, que es produeix purificant el silici a grau electrònic o solar. El grau 2202 és massa impur per utilitzar-lo directament en una hòstia, però és la matèria primera que entra a l'etapa de purificació i els seus nivells de bor, fòsfor i carboni influeixen en el cost d'aquesta purificació. Els compradors de material de grau metal·lúrgic per a aquesta ruta especifiquen límits addicionals d'elements traça més enllà dels màxims de Fe, Al i Ca.
Embalatge, mostreig i verificació de grau
El silici metall s'envasa en bosses de 25 kg, en bosses a granel de 1000 kg o en bidons d'acer, i cada lot ha de portar un certificat d'anàlisi de ferro, alumini i calci, amb el mètode de mostreig indicat. Quan un proveïdor cita una designació sense l'anàlisi, l'únic control fiable és fer mostres del lot, triturar la mostra i analitzar-la, ja que l'oxidació superficial i la generació de fines poden fer que una inspecció visual sigui enganyosa. Mantenir una mostra retinguda de cada lot fins que el material s'hagi consumit és una pràctica estàndard a les plantes d'aliatge, perquè una disputa química és fàcil de resoldre amb la mostra retinguda i difícil sense una.
Preguntes freqüents
Q:Què significa 2202 en els noms de grau de silici metall?
R: Els dígits donen el contingut màxim de ferro, alumini i calci en percentatge multiplicat per cent, de manera que 2202 permet fins a 0,2% Fe, 0,2% Al i 0,02% Ca.
Q:Per a què serveix el silici metall 2202?
R: S'utilitza principalment per a l'aliatge en aliatges de fosa d'alumini, com a matèria primera per a la producció de silicona i com a silici d'alimentació per a la purificació de material de grau solar o electrònic.
Q:És millor 2202 que 3303?
R: És més pur en ferro, alumini i calci, per la qual cosa es prefereix quan aquests elements s'han de mantenir baixos. Quan l'especificació d'aliatge pot absorbir els residus més alts, 3303 realitza la mateixa funció a un cost més baix.
Q:Com s'ha d'afegir silici metall a una fosa d'alumini?
R: Com que el silici és més lleuger que l'alumini líquid, es submergeix per sota de la superfície o s'afegeix amb agitació en lloc de flotar a la part superior, i l'aliatge es manté el temps suficient per a una dissolució completa.
Q:Com es verifica la nota en el lliurament?
R: Prenent una mostra representativa del lot, triturant-la per obtenir una mostra homogènia i analitzant ferro, alumini i calci, i després comparant el resultat amb el certificat i els màxims nominals de la designació.
Q:Quina fracció de mida s'ha de demanar?
R: Coincideix la fracció amb el mètode d'alimentació: 10-100 mm per a forns de refusió, 2-25 mm per a equips d'addició contínua i material més fi on es requereix una velocitat de dissolució ràpida en un reactor químic.
