Silisyòm metalklas yo karakterize pa "kod nimerik" ki reprezante kontni maksimòm akseptab (an pati pou chak dis mil) fè (Fe), aliminyòm (Al), ak kalsyòm (Ca). Korespondans ak baz estanda nan klas debaz yo jan sa a (al gade nan GB/T 2881-2014 ak ASTM E478-22):
| Silisyòm Metal Klas | Fe (Fe) Kontni maksimòm | Al (Aliminyòm) Kontni maksimòm | Kalsyòm (Ca) Kontni maksimòm | Total Enpurte Kontni maksimòm | Senaryo aplikab ak Kondisyon debaz yo |
| 1101 | 0.1% (100ppm) | 0.1% (100ppm) | 0.01% (10ppm) | Mwens pase oswa egal a 0.22% | Segondè konduktiviti, domaj ki ba (kondiktè, fotovoltaik) |
| 2202 | 0.2% (200ppm) | 0.2% (200ppm) | 0.02% (20ppm) | Mwens pase oswa egal a 0.44% | Elektwonik presizyon, silikon segondè - |
| 3303 | 0.3% (300ppm) | 0.3% (300ppm) | 0.03% (30ppm) | Mwens pase oswa egal a 0.63% | Silikon kalite siperyè -, alyaj espesyal |
| 441 | 0.4% (400ppm) | 0.4% (400ppm) | 0.1% (100ppm) | Mwens pase oswa egal a 0.9% | Otomobil alyaj aliminyòm, Distribisyon jeneral |
| 553 | 0.5% (500ppm) | 0.5% (500ppm) | 0.3% (300ppm) | Mwens pase oswa egal a 1.3% | Achitekti alyaj aliminyòm, deoksidasyon nan asye òdinè |
Nòt:ppm se pati pa milyon, 1%=10000ppm; klas entènasyonal yo (tankou ASTM) gen ekspresyon yon ti kras diferan, men lojik kodaj enpurte a konsistan.
Mekanis Enfliyans nan enpurte kle sou pwopriyete yo nan metal Silisyòm
(1) Fè (Fe): Nwayo Enfliyans sou Pwopriyete elektrik ak rezistans alyaj
Mekanis:Iron fòme konpoze entèmetalik tankou FeSi₂ ak Fe₃Si nan Silisyòm metalik. Konpoze sa yo se faz semiconductor oswa kondiktè, ki pral detwi entegrite lasi nan Silisyòm, ki mennen nan yon ogmantasyon siyifikatif nan rezistivite (egzanp, lè kontni an Fe ogmante soti nan 100ppm a 500ppm, rezistivite nan metal Silisyòm ogmante soti nan 2000Ω・cm a plis pase 8000Ω・cm). Diferans adaptabilite endistri:
Semiconductor/Jaden fotovoltaik:Fe bezwen kontwole anba 100ppm (egzanp,Silisyòm metal klas 1101), otreman li pral mennen nan yon lavi konpayi asirans pi kout nan gauf Silisyòm ak yon diminisyon 0.5% -1% nan efikasite konvèsyon selil fotovoltaik;
Jaden alyaj aliminyòm:Yon kantite apwopriye Fe (300-500ppm) ka fòme yon faz ranfòse gaye, amelyore fòs alyaj, men depase 800ppm pral jenere faz koryas FeAl₃, sa ki lakòz yon diminisyon 20% -30% nan solidite alyaj ak fann fasil pandan pwosesis.
(2) Aliminyòm (Al): Balanse pèfòmans alyaj ak kondisyon konduktivite
Mekanis enfliyans:Aliminyòm fòme yon solisyon solid Al-Si ak Silisyòm, amelyore likidite depoze ak fòs alyaj la. Sepandan, reyon atomik aliminyòm diferan anpil de silisyòm, ak solisyon solid ap lakòz deformation lasi, diminye konduktiviti. Diferans konpatibilite endistri:
Alyaj aliminyòm otomobil (egzanp, 6061 alyaj pou wou): Klas 441 Silisyòm metal(Al mwens pase oswa egal a 400ppm) yo chwazi. Al ak Si sinèrjetik optimize pèfòmans Distribisyon, ogmante pousantaj kalifikasyon wou fòme pa 10% -15%.
Alyaj aliminyòm elektrik (egzanp, 1350 alyaj pou fil ak câbles):Klas ki pi ba yo2202 Silisyòm metal(Al Mwens pase oswa egal a 200ppm) dwe chwazi; otreman, konduktiviti a desann soti nan 62% IACS a pi ba pase 58% IACS, li pap satisfè kondisyon efikasite transmisyon pouvwa.
(3) Kalsyòm (Ca): Afekte estabilite chimik ak konpatibilite pwosesis.
Mekanis enfliyans:Kalsyòm egziste nan metal Silisyòm kòm CaSi₂, montre reyaksyon chimik fò ak reyaji fasilman ak oksijèn, souf, ak lòt eleman yo fòme konpoze ki ba -fonn- pwen (egzanp, CaO・SiO₂, pwen k ap fonn 1464 degre ). Diferans konpatibilite endistri:
Sentèz Organosilicon:Kontni Ca yo dwe kontwole anba 30 ppm (egzanp,Silisyòm metal klas 3303), otreman li pral katalize reyaksyon segondè, ki mennen nan distribisyon inegal pwa molekilè nan polymère organosilicon la ak yon diminisyon 15% -20% nan fòs rupture.
Deoksidasyon Steelmaking:Kantite ki apwopriye nan Ca (100-300 ppm) ka amelyore likidite nan asye fonn epi ogmante pousantaj desulfurization pa 10% -15%, men nivo ki depase 500 ppm pral jenere CaC₂ faz difisil ak frajil, diminye severite enpak nan asye a.
(4) Enpurte tras (fosfò, bor): Yon "Enpak fatal" nan jaden ki wo-.
Fosfò ak bor yo konsidere kòm "enpurte tras kritik" nan Silisyòm metalik. Menm nan konsantrasyon pi ba pase 1 ppm, yo ka siyifikativman chanje pèfòmans:
Nan jaden semi-conducteurs:Bor se yon dopan ki kalite P-, epi bor se yon dopan ki kalite N-. Enpurte tras ka lakòz konduktiviti san kontwòl nan gaufre Silisyòm, diminye sede chip pa plis pase 30%. Yo dwe kontwole anba 0.1 ppm (elektwonik-estanda metalik Silisyòm).
Nan jaden fotovoltaik:P ak konsantrasyon bor ki depase 0.5 ppm ka fòme sant rekonbinasyon, diminye lavi konpayi asirans photogenerated. Silisyòm metalik fotovoltaik-klas (P mwens pase oswa egal a 0.3 ppm, B mwens pase oswa egal a 0.3 ppm) dwe itilize.
Pwosesis kontwòl kontni enpurte ak metòd deteksyon
(1) Pwosesis Kontwòl Nwayo
Pirifikasyon materyèl bwit:
Segondè -pite sab kwatz (SiO₂ pi gran pase oswa egal a 99.9%) ak ajan ki ba -enpurite diminye (sann coke petwòl mwens pase oswa egal a 0.5%) yo chwazi diminye entwodiksyon enpurte soti nan sous la;
Kontwòl fusion:
Yo adopte yon pwosesis raffinage founo ak founo submerged. Lè yo ajiste pozisyon elektwòd la ak atmosfè gwo founo dife, yo ankouraje reyaksyon ak separasyon enpurte ak salop. Pousantaj nan retire Fe ak Al ka rive nan 60% -70%;
Pirifikasyon apre-tretman:
Silisyòm metalik segondè -fen (tankou klas elektwonik) bezwen asid-lave (asid idroklorik + melanj asid fluoridrik) ak vakyòm fonn. Pousantaj nan retire enpurte tras se pi gran pase oswa egal a 99%.
(2) Metòd Deteksyon Otorite
Enpurte komen (Fe, Al, Ca):
Yo itilize ICP-OES (Espektwomèt Emisyon Optical Plasma Endiktif Kouplè), ak yon limit deteksyon 1 ppm ak yon erè ki pi piti pase oswa egal a 5%;
Tras enpurte (P, B):
Yo itilize ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer), ak yon limit deteksyon 0.01 ppm, ki satisfè kondisyon semi-conducteurs-;
Deteksyon rapid sou-sit:
X-ray fluoresans spèktrometri (XRF) yo itilize, ranpli tès depistaj la nan kontni pi gwo enpurte nan 10 minit, apwopriye pou enspeksyon kalite pwodiksyon endistriyèl.
Gid pou seleksyon kontni enpurte pou diferan endistri yo
(1) Semiconductor/Electronics Industry
Kondisyon pou seleksyon:Sèvi ak pite klas 1101 oswa pi wo, Fe mwens pase oswa egal a 100 ppm, Al mwens pase oswa egal a 100 ppm, Ca mwens pase oswa egal a 10 ppm, P mwens pase oswa egal a 0.1 ppm, B mwens pase oswa egal a 0.1 ppm;
Kondisyon debaz:Asire entegrite lasi ak estabilite pèfòmans elektrik, evite echèk aparèy ki te koze pa enpurte.
(2) Endistri fotovoltaik
Kondisyon pou seleksyon:Sèvi ak klas espesyal 2202 oswa fotovoltaik-, Fe mwens pase oswa egal a 200 ppm, Al mwens pase oswa egal a 200 ppm, Ca mwens pase oswa egal a 20 ppm, P mwens pase oswa egal a 0.3 ppm, B mwens pase oswa egal a 0.3 ppm;
Kondisyon debaz:Balans efikasite konvèsyon ak pri; kontni enpurte dwe matche ak koupe silisyòm wafer ak pwosesis fabrikasyon batri.
(3) Endistri Organosilicon
Kondisyon pou seleksyon:Sèvi ak klas 3303 oswa 441, Fe mwens pase oswa egal a 400 ppm, Al mwens pase oswa egal a 400 ppm, Ca mwens pase oswa egal a 30 ppm;
Kondisyon debaz:Evite enpurte-reyaksyon segondè katalize epi asire pèfòmans konsistan nan pwodwi organosilicon.
(4) Aliminyòm alyaj / endistri metaliji
Kondisyon pou seleksyon:Sèvi ak553 klas Silisyòm metal(Fe mwens pase oswa egal a 500 ppm, Al mwens pase oswa egal a 500 ppm, Ca mwens pase oswa egal a 300 ppm) pou bati alyaj aliminyòm, akSilisyòm 441 klaspou alyaj aliminyòm otomobil;
