Logam silikonialah bahan mentah teras untuk dua sektor perindustrian utama: pengeluaran aloi aluminium dan sintesis organosilicon. Tiga gred komersial yang paling biasa didagangkan ialahLogam silikon 553, Logam silikon 441danLogam silikon 3303. Ramai pembeli hanya memilih gred berdasarkan tanda harga tanpa memahami sepenuhnya toleransi kekotoran proses pengeluaran mereka sendiri.
Dalam peleburan aluminium, lebihan besi dan kalsium boleh merendahkan prestasi tuangan dan meningkatkan kadar sekerap. Untuk pengeluaran monomer organosilikon, kesan kekotoran logam berat akan meracuni mangkin berasaskan tembaga, hasil monomer yang lebih rendah dan menghasilkan lebih banyak produk sampingan yang tidak diingini. Menggunakan gred logam silikon yang salah akan membawa kerugian pengeluaran tersembunyi walaupun kos pembelian bahan mentah kelihatan kompetitif.
Perbezaan Prestasi Antara Tiga Gred
553 ialah gred ketulenan terendah antara ketiga-tiganya. Ia mempunyai kandungan besi, aluminium dan kalsium yang lebih tinggi. Kos pengeluaran kekal pada tahap yang agak rendah. Toleransi kekotorannya adalah terhad. Kandungan kalsium dan logam berat yang tinggi menyekat penggunaannya dalam sintesis kimia sensitif.
441 ialah gred tujuan am yang paling banyak digunakan. Ia mengimbangi ketulenan dan kos pengeluaran. Besi dan aluminium dikawal kepada 0.40% maksimum, dan kalsium terhad kepada 0.10%. Ia sesuai dengan kebanyakan senario pengeluaran standard dan berfungsi untuk kedua-dua industri aluminium dan organosilikon. Ia adalah gred pekerja keras untuk pembuatan volum jisim.
3303 ialah logam silikon ketulenan tinggi. Besi dan aluminium dihadkan pada 0.30%, dan kalsium dikawal ketat di bawah 0.03%. Boron, fosforus dan surih logam berat juga disimpan pada tahap yang lebih rendah. Bahan ini memberikan prestasi yang stabil untuk barisan pengeluaran keperluan tinggi, tetapi kos bahan mentah lebih tinggi daripada 553 dan 441.
Definisi Gred Asas dan Spesifikasi Kimia
Peraturan penamaan empat digit untuk logam silikon mewakili kandungan maksimum besi, aluminium dan kalsium dalam urutan. Contohnya Si 553 bermaksud Fe Kurang daripada atau sama dengan 0.50%, Al Kurang daripada atau sama dengan 0.50%, Ca Kurang daripada atau sama dengan 0.30%. Ketiga-tiga elemen ini adalah item kawalan utama. Untuk aplikasi mewah, pembeli juga perlu memantau boron, fosforus dan mengesan logam berat termasuk nikel, tembaga dan titanium.
| Parameter | Logam Silikon 553 | Logam Silikon 441 | Logam Silikon 3303 |
|---|---|---|---|
| Silikon (Si) min | 98.5% | 99.0% | 99.3% |
| Besi (Fe) maks | 0.50% | 0.40% | 0.30% |
| Aluminium (Al) maks | 0.50% | 0.40% | 0.30% |
| Kalsium (Ca) maks | 0.30% | 0.10% | 0.03% |
| Boron biasa | 80-150 ppm | 40‑80 ppm | 15‑40 ppm |
| Fosforus biasa | 60-120 ppm | 30-70 ppm | 10‑35 ppm |
| Tahap kekotoran am | tinggi | Sederhana | rendah |
Digunakan untuk Aluminium & Silikon
Permohonan untuk Pengeluaran Aloi Aluminium
Pembuatan aloi aluminium menggunakan jumlah besar logam silikon sebagai bahan tambahan mengaloi. Barisan produk aluminium yang berbeza mempunyai had kekotoran yang berbeza.
Logam Silikon 553
553 boleh digunakan untuk aloi aluminium tuangan akhir rendah dengan keperluan kekotoran longgar. Ia tidak sesuai untuk aluminium kekuatan tinggi, bahagian aluminium automotif atau profil penyemperitan. Besi dan kalsium yang tinggi akan membentuk fasa antara logam rapuh di dalam matriks aluminium. Fasa ini mengurangkan kemuluran, menyebabkan kecacatan permukaan dan meningkatkan kadar penolakan produk siap.
Logam Silikon 441
441 ialah pilihan arus perdana untuk kebanyakan pengeluaran aloi aluminium umum. Ia berfungsi dengan baik untuk aloi tuangan die biasa dan bahan penyemperitan biasa. Ia memberikan kesan pengaloian yang stabil dan prestasi kos yang baik. Untuk gred automotif dan aluminium berkekuatan tinggi, pengilang perlu menambah had tambahan pada boron dan fosforus dalam kontrak pembelian.
Logam Silikon 3303
3303 dipilih untuk aplikasi aluminium mewah. Ia sesuai untuk aluminium kekuatan tinggi, aloi berkaitan aeroangkasa dan bahagian tuangan ketepatan. Kandungan kekotoran yang rendah mengelakkan pembentukan antara logam yang berbahaya. Ia membantu meningkatkan prestasi mekanikal dan kualiti permukaan produk aluminium.
Permohonan untuk Pengeluaran Organosilicon (Silikon).
Sintesis monomer organosilikon dijalankan dalam reaktor katil terbendalir dengan mangkin berasaskan kuprum. Mengesan logam berat akan menyebabkan penyahaktifan mangkin dan kejatuhan selektiviti dimetildichlorosilane. Kandungan kalsium juga secara langsung mempengaruhi kestabilan tindak balas di dalam katil terbendalir.
Logam Silikon 553
553 tidak disyorkan untuk pengeluaran monomer organosilicon. Kekotoran logam berat yang tinggi kalsium dan tramp akan mengganggu tindak balas dasar terbendalir. Ia membawa kepada kadar penukaran yang tidak stabil, peningkatan keluaran minyak sisa dan pelarasan reaktor yang kerap. Ia hanya boleh digunakan untuk produk silikon gred sangat rendah dengan standard kualiti yang sangat longgar.
Logam Silikon 441
441 ialah gred standard untuk pengeluaran organosilikon konvensional. Ia digunakan secara meluas untuk minyak silikon am, getah silikon biasa dan pembuatan sealant biasa. Pembeli harus mengesahkan had nikel, tembaga dan titanium dalam COA. Tahap kalsium yang stabil adalah kunci untuk mengekalkan kitaran tindak balas yang konsisten.
Logam Silikon 3303
3303 disasarkan untuk pengeluaran organosilikon tinggi. Ia digunakan untuk silikon ketelusan tinggi, silanes khusus dan pengedap prestasi tinggi. Kalsium ultra rendah dan kandungan logam berat yang dikesan melambatkan keracunan pemangkin. Ia meningkatkan selektiviti monomer dan mengurangkan penjanaan produk sampingan yang tidak diingini.
Jadual Padanan Rujukan
| Penggunaan Akhir | Gred Disyorkan | Titik Kawalan Utama | Nota |
|---|---|---|---|
| Tuangan aluminium hujung rendah | 553 | Kandungan Fe, Al | Bukan untuk kekuatan tinggi atau aluminium automotif |
| Tuangan mati am dan aluminium penyemperitan | 441 | Ca, B, P | Paling kos efektif untuk pengeluaran besar-besaran |
| Aloi aluminium ketepatan kekuatan tinggi | 3303 | Kawalan kekotoran surih penuh | Kos bahan mentah yang lebih tinggi |
| Minyak silikon am dan getah biasa | 441 | Ca, Ni, Cu, Ti | Pilihan standard untuk keluaran organosilikon pukal |
| Silikon ketelusan tinggi dan silan khusus | 3303 | Had Ca dan logam berat yang rendah | Mengurangkan penyahaktifan mangkin |
| Silikon gred rendah dengan spesifikasi longgar | 553 | Risiko kekotoran yang tinggi | Jarang digunakan dalam tumbuhan silikon moden |
Nota:
Memilih 553 sahaja untuk harga rendah. Banyak kilang aluminium dan silikon mengalami kehilangan kualiti selepas bertukar kepada 553. Kadar sekerap yang lebih tinggi dan masa terhenti pengeluaran mengimbangi penjimatan bahan mentah awal.
Menggunakan 441 untuk organosilicon tinggi atau aluminium premium. Malah turun naik kecil kekotoran surih akan memberi kesan kepada prestasi produk akhir.
Terlalu menggunakan 3303 untuk pengeluaran besar-besaran biasa. Gred ketulenan tinggi tidak membawa faedah tambahan untuk talian keperluan rendah dan menaikkan jumlah kos pengeluaran.
Menilai kualiti hanya dengan nombor gred empat digit. Kod empat digit hanya meliputi besi, aluminium dan kalsium. Boron, fosforus dan logam berat memerlukan pemeriksaan berasingan.
Logam silikon 553, 441 dan 3303 menyediakan senario pengeluaran yang berbeza untuk industri aluminium dan silikon. 553 ialah bahan ketulenan rendah untuk aplikasi keperluan rendah sahaja. 441 memberikan kos dan prestasi yang seimbang dan bertindak sebagai gred arus perdana untuk kebanyakan pengeluaran aluminium dan organosilikon umum. 3303 menawarkan prestasi kekotoran yang rendah untuk produk bahan berkualiti tinggi yang sepadan.
Pemilihan tidak seharusnya ditentukan oleh harga belian sahaja. Barisan pengeluaran perlu memadankan gred logam silikon dengan toleransi kekotoran mereka sendiri, standard kualiti produk dan peralatan pemprosesan. Padanan gred yang betul membantu pengeluar menstabilkan pengeluaran, menurunkan kadar sekerap dan mencapai kos pengeluaran keseluruhan yang munasabah.
