1. Définition
Silicium métallurgique(également connu sous le nomsilicium industrielousilicium cristallin) - est une forme de silicium de haute pureté produite par la réduction carbothermique de la silice (SiO₂) dans un four à arc électrique. Il contient généralement98 % à 99,5 % de siliciumavec des impuretés telles que le fer (Fe), l'aluminium (Al) et le calcium (Ca).
2. Principales caractéristiques
Symbole chimique:Si
Apparence : Solide cristallin gris bleuâtre-, cassant
Niveaux de pureté:
Qualité métallurgique du silicium (MG-Si): 97%-99% Si (utilisé dans les alliages, la chimie).
Silicium de qualité chimique): >99% Si (pour la production de silicone).
Silicium de qualité électronique (EG-Si): 99,9999%+ (pour la fabrication de semi-conducteurs).
Densité: 2,33 g/cm³
Point de fusion: 1414 degrés (2577 degrés F)
Point d'ébullition: 3265 degrés (5909 degrés F)
3. Méthode de fabrication
Processus principal:Réduction carbothermiquedans les fours à arc submergé.
Matières premières: Quartz (SiO₂) + carbone (coke de pétrole/charbon/charbon).
Réaction:
SiO2+2C1 800–2 000 degrés Si+2CO↑
Énergivore: Requis12 000-14 000 kWh par tonnesilicium
4. Principales applications
Métallurgie:
Alliages d'aluminium(augmenter la résistance et la résistance à la chaleur).
Acier au silicium(pour les noyaux de transformateur).
Industrie chimique:
Silicones(mastics, lubrifiants, résines).
Polysilicium(pour les cellules solaires et les semi-conducteurs).
Électronique:
Silicium de très haute pureté poursemi-conducteurs, microcircuits et photocellules.
5. Marché et industrie
Fabricants leaders: Chine (~70% de la production mondiale), Norvège, Brésil, USA.
Facteurs de prix: Coût de l'électricité, politique environnementale, demande d'énergie solaire.
6. Stockage et sécurité
Sensible à l'humidité: Doit être stocké dans des conditions sèches pour éviter l'oxydation.
Inflammable: Une fine poudre de silicium peut exploser si elle est frappée par une étincelle.