Poudre de silicium métallique
Qu'est-ce que la poudre de silicium métallique
La poudre de silicium métallique est un métal semi-conducteur gris et brillant utilisé pour fabriquer de l'acier, des cellules solaires et des puces électroniques. Le silicium est le deuxième élément le plus abondant de la croûte terrestre (derrière l'oxygène) et le huitième élément le plus commun de l'univers.
Caractéristiques de la poudre de silicium métallique
Taille de particule unique et haute pureté
L'une des caractéristiques essentielles de la poudre de silicium métallique est sa taille de particule, qui peut varier en fonction du procédé de fabrication. Les particules plus fines présentent souvent des propriétés uniques, telles qu'une surface accrue, ce qui les rend idéales pour des applications spécifiques comme les charges dans les peintures ou les revêtements. La pureté est un autre aspect essentiel. La poudre de silicium métallique de haute pureté est appréciée pour sa faible teneur en impuretés, ce qui garantit son adéquation aux applications sensibles comme les produits pharmaceutiques, l'électronique et la fabrication de haute précision.
Résistance à la chaleur et stabilité
La poudre de silicium métallique est connue pour sa résistance exceptionnelle à la chaleur et sa stabilité thermique. Ces propriétés la rendent indispensable dans les industries nécessitant des matériaux capables de résister à des températures élevées, comme dans les céramiques, les réfractaires et les fonderies.
Excellentes propriétés absorbantes et déshydratantes
En raison de sa nature poreuse, la poudre de silicium métallique est un excellent absorbant et déshydratant. Elle est largement utilisée dans des produits tels que les sachets déshydratants pour absorber l'humidité, garder les articles au sec et éviter leur détérioration ou leur dégradation.
Nature abrasive
La qualité abrasive de la poudre de silicium métallique en fait un composant essentiel de divers produits abrasifs. Sa dureté et sa consistance sont utilisées dans des applications telles que les composés de polissage, le dentifrice et les produits de soin exfoliants.
Aide à absorber l'excès de sébum dans les soins de la peau
Dans l'industrie de la beauté, la poudre de silicium métallique est appréciée pour sa capacité à contrôler la brillance et le gras des produits cosmétiques. Elle offre un fini mat aux fonds de teint et aide à absorber l'excès de sébum, ce qui en fait un ingrédient populaire dans les produits de soin de la peau comme les bases et les poudres fixatrices.
Favoriser la santé des os
La poudre de silicium métallique est reconnue pour ses bienfaits potentiels pour la santé. On pense qu'elle favorise la santé des os en aidant à la production de collagène, contribuant ainsi à des os plus solides et à des tissus conjonctifs plus sains.
Comment choisir la poudre de silicium métallique
Tenez compte de la teneur en soufre de la poudre de silicium métallique
Le soufre est l'une des impuretés nocives dans la fusion de la fonte, ce qui réduit la qualité de la fonte. La fonte dont la teneur en soufre est supérieure à {{0}}.07% dans la fabrication de l'acier est un déchet. 11% du soufre apporté au haut fourneau par le matériau du haut fourneau provient du minerai, 3,5% du calcaire et 82,5% du silicium métallique, de sorte que la poudre de silicium métallique est la principale source de soufre dans le four. Le niveau de teneur en soufre du silicium métallique affecte directement la production de fonte de haut fourneau. Lorsque la teneur en soufre du métal dépasse 1,6%, pour chaque augmentation de {{20}},1% de la teneur en soufre, l'utilisation de poudre de silicium métallique augmente de 1,8%, l'ajout de calcaire augmente de 3,7% et l'ajout de minerai augmente de 0,3%. La teneur en soufre de la production du haut fourneau dépasse 1,6% et la teneur en soufre est de 2,0,0%.
Tenez compte de la teneur en phosphore de la poudre de silicium métallique
La teneur en phosphore du coke métallurgique utilisé pour la fabrication du fer doit être inférieure à 0.02-0.03 %.
Tenez compte de la teneur en cendres de la poudre de silicium métallique
La teneur en cendres de la poudre de silicium métallique a un impact très important sur la fusion au haut fourneau. Lorsque la teneur en cendres de la poudre de silicium métallique augmente de 1 %, l'utilisation de la poudre de silicium métallique augmente de 2-2,5 %, la teneur en cendres de la poudre de silicium métallique doit donc être réduite.
Considérez la matière volatile dans la poudre de silicium métallique
Selon la teneur en matières volatiles de la poudre de silicium métallique, la maturité de la poudre de silicium métallique peut être jugée. Lorsque la matière volatile est supérieure à 1,5 %, cela signifie que la matière volatile du coke est inférieure à 0.5-0.7 %, ce qui signifie qu'il est surchauffé. En général, la matière volatile du coke métallurgique mature est d'environ 1 %.
Tenez compte de la teneur en humidité de la poudre de silicium métallique
Si la teneur en humidité fluctue de manière incorrecte, le dosage de la poudre de silicium métallique provoquera des fluctuations dans le four. De plus, la teneur en humidité du silicium M40 entraînera des performances faibles et médiocres.
Applications de la poudre de silicium métallique
Adhésifs et revêtements
La poudre de silicium métallique possède d'excellentes capacités de liaison, ce qui la rend idéale lorsqu'elle est utilisée dans des sprays et des revêtements sur différentes surfaces pour créer une liaison sûre. Elle empêche également la corrosion et l'oxydation car elle ne réagit pas à l'eau ou aux acides.
Caoutchoucs, huiles et résines de silicone
La poudre de silicium métallique est très utilisée dans le domaine des matériaux synthétiques. C'est le métal de base des caoutchoucs, résines et huiles de silicone en raison de sa résistance à l'eau, de sa tolérance à la température et de ses propriétés d'isolation électrique.
Lubrifiants
La poudre de silicium métallique offre des propriétés anti-usure et anti-vieillissement. Elle est utilisée dans les lubrifiants et les huiles car le silicium permet aux liquides de s'écouler en douceur sur les surfaces métalliques. Elle forme un film sur les pièces pour améliorer les performances de frottement.
Semi-conducteurs
Le silicium est utilisé dans les circuits intégrés de l'industrie des semi-conducteurs. La poudre de silicium métallique offre une stabilité thermique créée à partir des champs électriques et des systèmes d'exploitation, de sorte que les composants fonctionnent sans subir de modifications de leurs propriétés mécaniques ou structurelles.
Matériaux réfractaires
La poudre de silicium métallique offre des propriétés réfractaires aux procédés qui nécessitent l'utilisation de températures ou de pressions élevées constantes. Elle peut être utilisée comme revêtement pour les procédés de fusion du fer ou les canons à eau de boue car elle résiste à l'usure, aux températures et à l'oxydation.
Comment conserver la poudre de silicium métallique
La poudre de silicium métallique est une substance facilement oxydable. Par conséquent, lors du stockage de la poudre de silicium métallique, il est nécessaire de choisir un environnement de stockage avec une bonne perméabilité à l'air, une humidité appropriée et une non-corrosivité. La meilleure condition de stockage est dans une pièce sèche, ventilée et sans poussière.
Lors du stockage de la poudre de silicium métallique, la température est également l'un des facteurs clés auxquels il faut prêter attention. La température de stockage doit généralement être contrôlée en dessous de moins 20 degrés Celsius, ce qui peut prolonger efficacement la durée de vie de la poudre de silicium métallique.
La poudre de silicium métallique ne doit pas être stockée trop longtemps. Il est préférable de l'utiliser dès que possible dans les 3 mois et de ne pas l'empiler trop longtemps dans l'entrepôt.
Lors du stockage de la poudre de silicium métallique, des équipements de protection appropriés, tels que des gants, des masques, etc., doivent être fournis pour éviter l'apparition de gaz nocifs produits par des réactions chimiques. L'endroit où la poudre de silicium métallique est stockée doit être éloigné des flammes nues, et une attention particulière doit être portée à la protection contre l'humidité et la lumière, et la poudre de silicium métallique ne doit pas être placée dans un environnement humide.
La méthode de stockage de la poudre de silicium métallique comprend le scellage, le séchage, la protection contre l'humidité et d'autres mesures. La méthode spécifique est la suivante :
Mettez la poudre de silicium métallique dans un sac en plastique propre et sans poussière, évacuez l'air du sac en plastique et fermez-le.
Vous pouvez utiliser un dessiccant pour sécher la poudre de silicium métallique, tel qu'un dessiccant au dioxyde de silicium.
Pour la poudre de silicium métallique qui n'a pas été utilisée pendant plus de 3 mois, une certaine quantité d'antioxydant, tel que le pentoxyde de vanadium, doit être ajoutée.
Procédé de fabrication de la poudre de silicium métallique
Le processus de fabrication
Le procédé de base consiste à chauffer la silice et le coke dans un four à arc électrique immergé à des températures élevées. Des températures élevées sont nécessaires pour produire une réaction au cours de laquelle l'oxygène est éliminé, laissant derrière lui du silicium. C'est ce qu'on appelle un processus de réduction. Dans ce processus, les carbures métalliques se forment généralement en premier aux températures les plus basses. Au fur et à mesure que le silicium se forme, il remplace le carbone. Des processus de raffinage sont utilisés pour améliorer la pureté.
Le processus de réduction
Les matières premières sont pesées puis placées dans le four par le haut à l'aide de la hotte, de seaux ou de wagons. Un lot typique contient 1 000 lb (453 kg) de gravier et de copeaux et 550 lb (250 kg) de charbon. Le couvercle du four, qui contient des électrodes, est mis en place. Un courant électrique traverse les électrodes pour former un arc. La chaleur générée par cet arc (une température de 4 000 degrés F ou 2 350 degrés) fait fondre le matériau et entraîne la réaction du sable avec le carbone pour former du silicium et du monoxyde de carbone. Ce processus prend environ six à huit heures. Le four est continuellement chargé avec les lots de matières premières. Pendant que le métal est à l'état fondu, il est traité avec de l'oxygène et de l'air pour réduire la quantité d'impuretés de calcium et d'aluminium. Selon la qualité, la poudre de silicium métallique contient 98,99 % de silicium avec des traces de fer, de calcium et d'aluminium.
Refroidissement/écrasement
Le matériau oxydé, appelé scories, est versé dans des pots et refroidi. La poudre de silicium métallique est refroidie dans de grands plateaux en fonte d'environ 2,4 m de large et 20 cm de profondeur. Après refroidissement, le métal est déversé du moule dans un camion, pesé puis déversé dans la pile de stockage. Le fait de déverser le métal du moule dans le camion le brise suffisamment pour le stockage. Avant l'expédition, le métal est dimensionné selon les spécifications du client, ce qui peut nécessiter un processus de concassage à l'aide de concasseurs à mâchoires ou à cône. La poudre de silicium métallique est généralement emballée dans de grands sacs ou des boîtes en bois pesant jusqu'à 1 361 kg. Sous forme de poudre, le silicium est conditionné dans des seaux en plastique ou des sacs en papier de 10 kg (9 lb), des fûts en acier de 12 kg (11 lb) ou de grands sacs ou boîtes de 16 kg (3 14 lb).
Contrôle de qualité
Le contrôle statistique des processus est utilisé pour garantir la qualité. Des systèmes contrôlés par ordinateur sont utilisés pour gérer l'ensemble du processus et évaluer les données statistiques. Les deux principaux paramètres du processus qui doivent être contrôlés sont les quantités de matières premières utilisées et les températures des fours. Des tests en laboratoire sont utilisés pour surveiller la composition chimique du produit final et pour rechercher des méthodes permettant d'améliorer la composition en ajustant le processus de fabrication. Des audits de qualité et des évaluations régulières des fournisseurs garantissent également le maintien de la qualité depuis l'extraction des matières premières jusqu'à l'expédition du produit final.
Sous-produits/Déchets
Grâce au contrôle statistique des processus, les déchets sont réduits au minimum. Un sous-produit du processus, la fumée de silice, est vendue aux industries réfractaires et cimentières pour améliorer la résistance de leurs produits. La fumée de silice est également utilisée pour l'isolation thermique, comme charge pour le caoutchouc, les polymères, les coulis et d'autres applications. Le laitier refroidi est décomposé en morceaux plus petits et broyé en matériau de sablage.
Questions fréquemment posées
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